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FELIPE ALMEIDA BIGUZZI

Adubação e fitossanidade:

efeito de composto orgânico e da uréia sobre o oídio e a traça-do-tomateiro

Dissertação apresentada ao Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Ciências

Área de Concentração: Energia Nuclear na Agricultura e no Ambiente

Orientadora: Profa. Dra. Elisabete A. De Nadai Fernandes

Piracicaba

2011

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AUTORIZO A DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE.

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Seção Técnica de Biblioteca - CENA/USP

Biguzzi, Felipe Almeida

Adubação e fitossanidade: efeito de composto orgânico e da uréia sobre o oídio e a

traça-do-tomateiro / Felipe Almeida Biguzzi; orientadora Elisabete A. De Nadai Fernandes. - - Piracicaba, 2011.

75 p.: il.

Dissertação (Mestrado – Programa de Pós-Graduação em Ciências. Área de Concentração: Energia Nuclear na Agricultura e no Ambiente) – Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo.

1. Análise por ativação neutrônica 2. Composto (adubo) 3. Diagnose foliar

4. Fertilizantes nitrogenados 5. Metabólitos secundários 6. Proteção de plantas I. Título

CDU (631.811:632)+543.522

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Dedico

A minha mãe Regina, que sempre incentiva e

apóia minha caminhada, mesmo quando esse

caminho segue por vias menos comuns.

A todos que acreditam num mundo diferente e

melhor!

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AGRADECIMENTOS

À Profa. Dra. Elisabete A. De Nadai Fernandes, pela possibilidade de desenvolver esse trabalho de pesquisa e orientação.

Ao Dr. Márcio Arruda Bacchi, Cláudio Luiz Gonzaga, Adriana de Angelis Fogaça e demais colegas do Laboratório de Radioisótopos, pelo apoio e auxílio referente às análises por ativação neutrônica instrumental. À Profa. Dra. Solange Guidolin Canniatti Brazaca, pela atenção e instrução durante a realização de análises laboratoriais. Ao Prof. Dr. José Djair Vendramim e à doutoranda Fátima Teresinha Rampelotti, pelo apoio na área de entomologia. Ao Prof. Dr. Carlos Armênio Khatounian, pelas conversas e sugestões durante a realização desse trabalho. Aos colegas, amigos e familiares que acompanharam e contribuíram física, intelectual e espiritualmente, em algum momento, durante esse período. Ao Centro de Energia Nuclear na Agricultura, pela oportunidade de realização do curso de mestrado. À Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, pela disponibilização da área experimental e laboratórios. Ao Laboratório de Radioisótopos, pelo apoio técnico e financeiro para a realização desta pesquisa. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, pela concessão da bolsa de mestrado.

Ao Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, pela irradiação de amostras no reator nuclear de pesquisas.

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Como é que se pode comprar ou vender o céu, o calor da terra? Essa idéia nos parece

estranha. Se não possuímos o frescor do ar e o brilho da água, como é possível comprá-los?...

Somos parte da terra e ela faz parte de nós. As flores perfumadas são nossas irmãs; o cervo, o

cavalo, a grande águia, são nossos irmãos. Os picos rochosos, os sulcos úmidos nas campinas,

o calor do corpo do potro, e o homem – todos pertencem à mesma família... O que ocorrer

com a terra recairá sobre os filhos da terra. O homem não tramou o tecido da vida; ele é

simplesmente um de seus fios. Tudo o que fizer ao tecido, fará a si mesmo... De uma coisa

estamos certos – e o homem branco poderá vir a descobrir um dia: nosso Deus é o mesmo

Deus. Vocês podem pensar que O possuem como desejam possuir nossa terra; mas não é

possível. Ele é o Deus do homem, e Sua compaixão é igual para o homem vermelho e para o

homem branco. A terra lhe é preciosa, e feri-la, é desprezar seu criador. Os brancos também

passarão; talvez mais cedo que todas as outras tribos. Contaminem suas camas, e uma noite

serão sufocados pelos próprios dejetos... Esse destino é um mistério para nós, pois não

compreendemos que todos os búfalos sejam exterminados, os cavalos bravios sejam todos

domados, os recantos secretos da floresta densa, impregnados pelo cheiro de muitos homens,

e a visão dos morros obstruída por fios que falam... É o final da vida e o início da

sobrevivência.

A Carta do Chefe indígena Seattle (1854)

Resposta do cacique Seattle ao presidente americano F. Pierce que tentava comprar as suas terras

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RESUMO

BIGUZZI, F. A. Adubação e fitossanidade: efeito de composto orgânico e da uréia sobre o oídio e a traça-do-tomateiro. 2011. 75 f. Dissertação (Mestrado) – Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2011.

A aplicação de agroquímicos está amplamente disseminada na agricultura atual, na qual a compartimentalização das áreas do conhecimento agrícola, como fertilidade de solos, nutrição de plantas, fisiologia vegetal, fitopatologia e entomologia, tem originado insumos com finalidades específicas. As informações sobre esses produtos, geralmente, não vão além dos seus efeitos diretos e não consideram as interferências nas demais áreas da agricultura. No sentido de ampliar o conhecimento e melhor entender os efeitos desses agroquímicos, o francês Francis Chaboussou elaborou a Teoria da Trofobiose focalizando a compatibilidade entre a composição do substrato alimentar e as necessidades nutricionais das pragas e doenças. Dessa forma, observou-se que muitas vezes esses insumos causavam desequilíbrios no metabolismo das plantas, proporcionando condições ideais para o ataque de pragas e doenças. Seguindo essa linha, o objetivo desse trabalho foi investigar o efeito da adubação orgânica e da adubação convencional na incidência de pragas e doenças do tomateiro. Foram monitorados indicadores relativos ao desenvolvimento das plantas, composição química das folhas e incidência de oídio e da traç-d-tomateiro. A adubação foi equalizada pela concentração de nitrogênio, sendo aplicadas 5 doses de composto orgânico ( 0; 100; 200; 300; 400 kg de N ha-1) e 5 doses de uréia ( 0; 100; 200; 300; 400 kg de N ha-1). Em relação ao desenvolvimento das plantas, foram considerados altura, diâmetro do caule, matéria seca foliar e rendimento de frutos. Para representar o comportamento fisiológico do tomateiro, avaliou-se a concentração foliar dos elementos N, Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Na, Rb, Sc e Zn e dos metabólitos secundários zingibereno e acil-açúcares. Como indicadores fitopatológicos, foram empregados peso de lagartas e oviposição da traça-do-tomateiro, além da severidade do ataque do oídio. Os resultados demonstraram que, com adubação orgânica, houve maior desenvolvimento das plantas e menor concentração de nitrogênio foliar. O acréscimo de nitrogênio na adubação convencional matou as plantas dos tratamentos que receberam as maiores doses e prejudicou o rendimento nos demais tratamentos. A análise por ativação neutrônica instrumental permitiu a distinção entre tratamentos com adubação orgânica dos convencionais através da concentração foliar de Br, Co e Cs. A quantificação desses elementos apresenta potencial uso na certificação de produtos orgânicos. A maior concentração de zingibereno e acil-açúcares ocorreu após a introdução da traça-do-tomateiro na estufa, indicando que esses metabólitos secundários estão ligados à defesa da tomateiro. O ataque do oídio foi maior nos tratamentos com adubação orgânica, já o ganho de peso de lagartas foi maior nos tratamentos com adubação convencional. Em ambos os casos, houve correlação com a composição foliar, seja pela concentração de nitrogênio foliar, seja pela presença do zingibereno. Os conceitos propostos na Teoria da Trofobiose permitiram explicar as interações observadas entre traça-do-tomateiro e oídio com o tomateiro.

Palavras-chave: Análise por ativação neutrônica instrumental. Teoria da Trofobiose. Adubação nitrogenada.

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ABSTRACT

BIGUZZI, F. A. Fertilization and plant health: effect of organic compost and urea on powdery mildew and tomato leafminer. 2011. 75 f. Dissertação (Mestrado) – Centro de Energia Nuclear na Agricultura. Universidade de São Paulo. Piracicaba. 2011.

The application of pesticides is widespread in agriculture today, in which the compartmentalization of the areas of agricultural knowledge, such as soil fertility, plant nutrition, plant physiology, plant pathology and entomology, has produced inputs for specific purposes. Information about these products generally does not go beyond their direct effects and also does not consider the interference in other areas of agriculture. In order to increase knowledge and better understand the effects of agrochemicals, the Frenchman Francis Chaboussou elaborated the Theory of Trophobiosis focusing on the compatibility between composition of food substrate and nutritional needs of pests and diseases. It has been observed many times that these inputs have caused imbalances in plant metabolism, providing ideal conditions for pests and diseases. Following this line, the objective of this study was to investigate the effect of organic and conventional fertilization on the incidence of pests and diseases of tomato plant. Indicators relating to plant development, leaf composition and incidence of powdery mildew and tomato leafminer were monitored. Fertilization was equalized by the concentration of nitrogen, being applied five doses of organic compost (0, 100, 200, 300, 400 kg N ha-1) and 5 doses of urea (0, 100, 200, 300, 400 kg N ha-1). To evaluate the development of plants, height, stem diameter, leaf dry matter and fruit yield were monitored. To represent the physiological behavior of tomato plant, foliar concentration of elements N, Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Na, Rb, Sc and Zn and secondary metabolites zingiberene and acylsugars were evaluated. As phytopathological indicators, oviposition and weight of larval tomato leafminer, and the severity of powdery mildew attack were used. The results showed that with organic fertilization there were higher plant development and lower leaf nitrogen concentration. The addition of nitrogen fertilizer in conventional treatment killed the plants receiving the highest doses and impaired performance in all other treatments. Instrumental neutron activation analysis allowed the distinction between treatments with organic and conventional fertilization through foliar concentration of Br, Co and Cs. The quantification of these elements has potential use in certification of organic products. The highest concentration of acylsugars and zingiberene occurred after the introduction of the tomato leafminer in the greenhouse, indicating that such secondary metabolites are linked to the tomato plant resistance. The attack of powdery mildew was greater in treatments with organic fertilization, while the weight gain of larvae was higher in treatments with conventional fertilization. In both cases, there was correlation with the leaf composition, either by the leaf nitrogen concentration or by the presence of zingiberene. The concepts proposed in the Theory of Trophobiosis allowed explaining the observed interactions between tomato leafminer and powdery mildew with tomato plant.

Keywords: Instrumental neutron activation analysis. Theory of Trophobiosis. Nitrogen fertilization.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 4.1 Foto da implantação do experimento: adubação de plantio e transplante das mudas na casa-de-vegetação........................................ 28

Figura 4.2 Fotos da primeira adubação de cobertura, 30 dias após o transplante das mudas.............................................................................................. 29

Figura 4.3 Fotos dos danos causados ao tomateiro após adubação de cobertura, 30 dias após o transplante das mudas, nos tratamentos que receberam adubação mineral nas doses de 300 e 400 kg de N ha-1........................ 30

Figura 4.4 Fotos da liberação de casais da traça-do-tomateiro (Tuta absoluta) na casa-de-vegetação aos 50 dias após o transplante das mudas............... 31

Figura 4.5 Fotos das plantas no final do experimento (82 dias após o transplante das mudas)............................................................................................ 32

Figura 4.6 Cronograma das atividades e avaliações realizadas durante a condução do experimento. AC = adubação convencional, AO = adubação orgânica, ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura............................................................................................... 33

Figura 4.7 Fotos do experimento de ganho de peso de lagartas............................ 39

Figura 4.8 Escala de notas, utilizada na avaliação da severidade do ataque de oídio em folhas de tomateiro................................................................. 41

Figura 5.1 Desenvolvimento do tomateiro, representado pela altura das plantas e diâmetro do caule, durante a condução do experimento. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹................ 43

Figura 5.2 Concentração de matéria seca nas folhas do terço superior do tomateiro em cada data de avaliação do experimento. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹........................................................................... 45

Figura 5.3 Taxa de crescimento diário durante o desenvolvimento do tomateiro. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹................ 46

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Figura 5.4 Peso total de frutos de tomate verdes, maduros e em desenvolvimento por tratamento mensurado ao término do experimento (82 dias após o transplante das mudas). Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹............................................... 47

Figura 5.5 Concentração de nitrogênio em folhas de tomateiro mensurado 41 dias após o transplante das mudas. Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹, ATT = anterior à traça-do-tomateiro, DAT = dias após o transplante das mudas........................................................ 48

Figura 5.6 Concentração de nitrogênio foliar mensurado durante o desenvolvimento do tomateiro. Médias por tipo de adubação. PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas........................... 49

Figura 5.7 Efeito da adubação orgânica na concentração de Br, Co e Cs em folhas de tomateiro em cada época de avaliação. Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹................ 51

Figura 5.8 Concentração dos elementos Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Na, Rb, Sc e Zn em folhas de tomateiro durante a condução do experimento. Médias por tipo de adubação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas........................... 52

Figura 5.9 Comparação entre os tratamentos que receberam adubação convencional e a concentração de zingibereno durante o desenvolvimento do tomateiro. Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-.................................................. 56

Figura 5.10 Concentração do metabólito secundário zingibereno em folhas de tomateiro durante a condução do experimento. Médias por tipo de adubação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas............................................ 57

10

Figura 5.11 Concentração do metabólito secundário acil-açúcar em folhas de tomateiro durante a condução do experimento. Médias por tipo de adubação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas............................................ 58

Figura 5.12 Concentração foliar dos metabólitos secundários zingibereno e acil-açúcares durante o desenvolvimento do tomateiro. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹.......................................................................... 59

Figura 5.13 Peso de lagartas da traça-do-tomateiro após confinamento de 7 dias. Médias por tipo de adubação. PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas........................................................................... 60

Figura 5.14 Análise de oviposição realizada após infestação da casa-de-vegetação com casais da traça-do-tomateiro. Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹........................................................................... 61

Figura 5.15 Severidade do ataque de oídio durante o desenvolvimento do tomateiro. Médias por tipo de adubação. PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas................................................................ 63

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LISTA DE TABELAS

Tabela 4.1 Descrição e denominação dos tratamentos (adubação) utilizados no experimento. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹............................................................................ 25

Tabela 4.2 Recomendação de adubação do IAC para tomate estaqueado (Raij et al., 1996).................................................................................... 26

Tabela 4.3 Características químicas do solo utilizado para o plantio do tomateiro................................................................................................ 26

Tabela 4.4 Análise química do composto orgânico Bioland utilizado para adubação dos tratamentos que receberam adubação orgânica. Valores em base úmida.......................................................................... 26

Tabela 4.5 Quantidade de nutrientes aplicados em cada época do parcelamento e para cada sistema de cultivo................................................................... 27

Tabela 4.6 Quantidade de nitrogênio e potássio efetivamente aplicado em cada época de avaliação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-1................. 34

Tabela 5.1 Resultado estatístico entre tratamentos em cada época avaliada. Teste de Duncan com 95% de confiança. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹................. 44

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO............................................................................................. 13

2 OBJETIVOS.................................................................................................. 15

3 REVISÃO DE LITERATURA..................................................................... 16

3.1 Padrões de fertilização da agricultura moderna e a Trofobiose...................... 16

3.2 Teoria da Trofobiose....................................................................................... 18

3.3 Tomaticultura.................................................................................................. 20

3.4 Pragas e doenças do tomateiro........................................................................ 22

3.5 Mecanismos de defesa das plantas.................................................................. 23

4 MATERIAIS E MÉTODOS......................................................................... 25

4.1 Etapas de execução do experimento................................................................ 28

4.2 Amostragem.................................................................................................... 33

4.3 Composição química foliar.............................................................................. 34

4.4 Metabólitos secundários.................................................................................. 36

4.5 Traça-do-tomateiro (Tuta absoluta)................................................................ 38

4.6 Oídio................................................................................................................ 40

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES................................................................ 42

5.1 Desenvolvimento do tomateiro........................................................................ 42

5.2 Composição química foliar.............................................................................. 47

5.3 Metabólitos secundários.................................................................................. 55

5.3.1 Zingibereno...................................................................................................... 55

5.3.2 Acil-açúcar...................................................................................................... 57

5.4 Pragas e doenças.............................................................................................. 60

5.4.1 Traça-do-tomateiro.......................................................................................... 60

5.4.2 Oídio................................................................................................................ 62

6 CONCLUSÕES.............................................................................................. 65

REFERÊNCIAS........................................................................................................ 66

APÊNDICE............................................................................................................... 73

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1 INTRODUÇÃO

Problemas fitossanitários acompanham o cultivo de alimentos desde que o ser humano

começou a praticar agricultura. No entanto, a explosão populacional de pragas e doenças tem

sido cada vez mais frequente podendo levar à perda total das plantações. Fitopatologias são

mais expressivas em ambientes demasiadamente simplificados, geralmente em monocultivo.

Esse problema foi aparentemente resolvido com os produtos fitossanitários, mas os efeitos

negativos dos agrotóxicos logo se fizeram notar. Agrotóxicos, muitas vezes, matam outras

espécies de animais além das pragas e doenças, causando desequilíbrio ecológico, intoxicando

o próprio homem e, pior, atuam como agente seletivo, produzindo linhagens de pragas e

doenças cada vez mais resistentes a eles.

Como alternativa, surgiu o controle biológico, em que o manejo das pragas é realizado

usando inimigos naturais, sem os inconvenientes causados pelos agrotóxicos. Esse método

não elimina totalmente a população da praga e exige profundos estudos antes de ser

empregado, para que a introdução dos inimigos naturais não cause um desequilíbrio

ecológico.

Uma alternativa ao controle químico é o controle genético, que se iniciou pela seleção

de plantas. Atualmente, a manipulação através da engenharia genética introduz e recombina

genes capazes de expressar características de interesse.

Contudo, nem sempre o emprego isolado do controle biológico, ou mesmo genético,

consegue diminuir efetivamente a população da praga. Diante disso, surgiu o manejo

integrado, isto é, o uso combinado de métodos químicos e biológicos numa sequência

ordenada.

De uma maneira ou de outra, todos esses métodos são medidas alopáticas, que tentam

remediar o desequilíbrio já instalado no sistema. Por outro lado, existem os sistemas de

produção agroecológicos, que buscam adequar a produção ao ambiente ao invés de adequar o

ambiente à produção, de modo que o desequilíbrio seja evitado ou, ao menos, minimizado.

A observação da ação antrópica em áreas destinadas à agricultura levou o pesquisador

francês Francis Chaboussou à elaboração da “Teoria da Trofobiose”, oficialmente publicada

em 1987 no livro “Plantas doentes pelo uso de agrotóxicos – A teoria da trofobiose”,

compondo uma das bases dos sistemas de produção agroecológicos até os dias atuais. Em sua

teoria, como o próprio nome diz, são trabalhadas as relações entre nutrição e sanidade sendo

que “[...] todo processo vital encontra-se sob a dependência da satisfação das necessidades do

14

organismo vivo, seja ele vegetal ou animal” (CHABOUSSOU, 1960 apud CHABOUSSOU,

1987, p. 76), e explica que “[...] a planta, ou mais precisamente, o órgão será atacado somente

na medida em que seu estado bioquímico, determinado pela natureza e pela concentração de

substâncias solúveis nutricionais, corresponda às exigências tróficas do parasita em questão”

(CHABOUSSOU, 1987, p. 76).

Dessa forma, a suscetibilidade a problemas fitossanitários torna-se também uma

questão intrínseca das plantas. Essa linha de pensamento ainda é pouco utilizada nos sistemas

agrícolas, no entanto, com problemas ambientais cada vez mais preocupantes, abrem-se

espaços para esse tipo de conhecimento.

15

2 OBJETIVOS

O presente trabalho buscou promover um estudo multidisciplinar baseado na Teoria da

Trofobiose, de forma a propiciar uma visão mais abrangente de causas e efeitos entre

adubação e fitossanidade.

Investigaram-se os efeitos da adubação orgânica e da adubação convencional na

incidência de pragas e doenças do tomateiro. Para tanto, foram monitorados indicadores de

desenvolvimento das plantas, a composição química das folhas, os metabólitos secundários

zingibereno e acil-açúcares, a severidade do ataque do oídio e a oviposição e o peso de

lagartas da traça-do-tomateiro.

16

3 REVISÃO DE LITERATURA

3.1 Padrões de fertilização da agricultura moderna e a Trofobiose

Na década de 1950, o termo modernização já era empregado correntemente na

literatura econômica e na linguagem comum. A partir daí, tornou-se um componente

ideológico essencial da civilização ocidental (WALLERSTEIN, 1976). Após esse período de

rápidas transformações à custa do consumo deliberado dos recursos naturais, emerge a

questão da sustentabilidade. A noção de desenvolvimento (rural) sustentável tem como uma

de suas premissas fundamentais o reconhecimento da “insustentabilidade” ou inadequação

econômica, social e ambiental do padrão de desenvolvimento das sociedades contemporâneas

(SCHMITT, 1995).

No espaço rural, a modernização adquiriu a forma dos pacotes tecnológicos da

Revolução Verde. No Brasil, assumiu – marcadamente nos anos 60 e 70 – a prioridade do

subsídio de créditos agrícolas para estimular à grande produção agrícola, as esferas

agroindustriais, as empresas de maquinários e de insumos industriais para uso agrícola –

como tratores, herbicidas e fertilizantes químicos –, a agricultura de exportação, a produção

de processados para a exportação e a diferenciação do consumo (MOREIRA, 1999).

A manutenção da fertilidade e a disponibilidade de nutrientes na agricultura moderna

vêm sendo realizadas, majoritariamente, através do aporte de fertilizantes industriais de alta

solubilidade, garantindo o aumento da produção apenas em curto prazo e à custa de elevados

gastos energéticos, configurando uma prática insustentável em longo prazo.

Os impactos ambientais geralmente correlacionados com a agricultura moderna são a

destruição das florestas e da biodiversidade genética, a erosão dos solos e a contaminação dos

recursos naturais e dos alimentos. No entanto, efeitos indiretos como o aumento de pragas e

doenças são menos explorados.

Uma das primeiras iniciativas no sentido de entender e explicar os novos problemas

fitossanitários foi proposta pelo francês Francis Chaboussou com a publicação da “Teoria da

Trofobiose”, em 1987.

Em seu livro, Chaboussou (1987) explora os efeitos gerados pelo excesso de adubo

nitrogenado solúvel, o desequilíbrio entre as razões de K, Ca e Mg, a carência e/ou excesso de

determinados micronutrientes, muitos dos quais são fornecidos à planta pelos agrotóxicos,

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interferindo nos processos fisiológicos do vegetal. Entre os principais processos, estão a

relação de proteosíntese e proteólise e o aumento da concentração de açúcares solúveis, o que

deixaria as plantas suscetíveis ao ataque de pragas e doenças.

A adubação orgânica é uma alternativa de manutenção da fertilidade de solos

intensamente explorados. Materiais orgânicos adicionados ao solo na forma de adubo

orgânico, de acordo com o grau de decomposição, têm efeito imediato e residual na

disponibilização de nutrientes às plantas, proporcionando, na medida do possível, melhores

condições de resistência às agressões ambientais (CHABOUSSOU, 1987;

PRIMAVESI, 1990; GLIESSMAN, 2001).

Depois da Teoria da Trofobiose, poucos trabalhos tiveram a mesma ênfase na

correlação entre nutrição e sanidade. Outros autores concluíram, de forma mais geral, que o

manejo do solo com práticas que não agridam a biota e favoreçam a ciclagem de nutrientes,

como redução da mecanização do solo (plantio direto ou cultivo mínimo), uso preferencial de

adubos verdes, plantas de cobertura, esterco curtido e composto orgânico, são fundamentais

para obtenção de plantas saudáveis (YEPSEN JR., 1977; PRIMAVESI, 1988;

ALTIERI, 1991; MONEGAT, 1991; PATRIQUIN et al., 1993; ALTIERI, 1994;

VANDERMEER, 1995; MATSON et al., 1997; ALTIERI; NICHOLLS, 1999).

Algumas pesquisas mais incipientes trataram, de uma maneira ou de outra, da Teoria

da Trofobiose, ou ao menos alguma parte dela, ao relacionar questões sobre adubação e

nutrição de plantas com qualidade, produtividade e sanidade.

Araujo et al. (2001) trabalharam com doses de adubação orgânica utilizando esterco de

suíno com e sem adubação mineral no rendimento do feijão-vagem, concluindo que a

elevação das doses de esterco associados à adubação mineral antecipou o início da floração,

tornando as plantas mais precoces, porém isso não alterou a qualidade do grão. A

produtividade cresceu linearmente em função do aumento das doses sem diferenciar quanto à

presença ou ausência de adubo mineral.

Alves et al. (2005), testando doses de adubo orgânico na presença e na ausência de

adubação mineral na produção de sementes de coentro (Coriandrum sativum L.), concluíram

que a qualidade fisiológica das sementes de coentro é influenciada pelas doses de esterco

bovino, sendo a dose de 8 kg m² a mais adequada para aumentar a qualidade das sementes.

Herencia et al. (2007), trabalhando durante nove anos, avaliando fertilidade do solo,

concentração de macronutrientes da colheita e produtividade em casa-de-vegetação conduzida

com adubação mineral ou orgânica, não encontraram diferenças de produtividade após o

segundo ano, porém o solo adubado organicamente obteve maior teor de matéria orgânica e

18

nitrogênio, e maior disponibilidade de fósforo e potássio. Segundo os autores, a maior

disponibilidade foi devida à maior capacidade de retenção de cátions adquirida em função da

matéria orgânica. Por outro lado, Rodrigues e Casali (1999), avaliando rendimento e

concentração de nutrientes em alface adubada com doses de composto orgânico e três níveis

de adubação mineral, concluíram que há maior concentração foliar de K, P e Na e menor

concentração de Ca em função do aumento da dose de adubo orgânico, apontando uma

possível competição pela absorção de cátions monovalente.

Tanaka et al. (2008) testaram doses crescentes de nitrogênio no cultivo de trigo,

concluindo que o aumento de produtividade tornou as plantas mais suscetíveis a patógenos e

nem sempre houve obtenção de sementes de trigo de melhor qualidade.

A agricultura moderna tem se deparado com difíceis questões envolvendo a

necessidade de abastecimento de uma grande população, ao mesmo tempo que precisa superar

dificuldades impostas pelo próprio modelo de produção. Nesse sentido, o estudo aprofundado

de causas e efeitos de forma a gerar intervenções assertivas é fundamental para atender as

elevadas exigências do sistema agrícola atual.

3.2 Teoria da Trofobiose

A agricultura moderna gerou efeitos desejáveis e indesejáveis ao homem e ao

ambiente. De maneira geral, houve uma grande desordem do ecossistema, criando ciclos de

alta dependência de insumos no sistema de produção de alimentos. As rápidas mudanças

vieram acompanhadas de dúvidas e suspeitas, estimulando o desenvolvimento de vertentes

com outras lógicas de funcionamento. Caminhando nessa linha “alternativa” de

gerenciamento de sistemas agrícolas, surgiu a “Teoria da Trofobiose”, que sintetiza relações

capazes de alterar a qualidade nutricional de um substrato e os efeitos desencadeados por tais

alterações. Em seus estudos, Chaboussou destaca os efeitos da adubação nitrogenada sobre as

reações de síntese e degradação de proteínas, sendo que a existência de substâncias solúveis

no interior da planta, como, por exemplo, os compostos nitrogenados, a torna mais atrativa ao

ataque de pragas e doenças (CHABOUSSOU, 1987).

O nitrogênio e a síntese e a degradação de compostos nitrogenados foram bastante

abordados, tanto na Teoria da Trofobiose como na nutrição vegetal como um todo. O

nitrogênio é constituinte de várias substâncias, entre elas aminoácidos, clorofila e enzimas,

19

estando diretamente ligado com expansão foliar e aumento da capacidade fotossintética. A

elevação no nível de nitrogênio fornecido às plantas aumenta o peso de matéria seca das

raízes, do caule, das folhas e dos frutos, a altura da planta, o número de folhas, a área foliar, o

florescimento, a frutificação e a produtividade (HUETT; DETTMANN, 1988;

SINGH; SHARMA, 1999). Contudo,

“toda circunstância desfavorável à formação de nova quantidade de citoplasma, isto é, desfavorável ao crescimento, tende a provocar, na solução vacuolar das células, um acúmulo de produtos solúveis inutilizados, como açúcares e aminoácidos; este acúmulo de produtos solúveis parece favorecer a nutrição de microorganismos parasitas e, portanto, diminuir a resistência da planta às doenças parasitárias” (DUFRÉNOY, 1936 apud CHABOUSSOU, 1987, p. 75). A essência da Teoria da Trofobiose está centrada na compatibilidade do substrato

alimentar com a necessidade nutricional do inseto ou doença em questão, no entanto muitos

fenômenos podem alterar essa relação. Dentre os fatores mais conhecidos, estão a

temperatura, disponibilidade de água, radiação solar, população de plantas, plantas daninhas,

estrutura do solo, pH e vento (TISDALE et al., 1985; CHABOUSSOU, 1987;

WALLACE, 1990). Existem, ainda, outros fatores comumente menos relacionados com o

estado fisiológico da planta e a capacidade de atender as exigências nutricionais de

organismos patogênicos como a inter-relação entre nutrientes, o metabolismo móvel da

planta, ou seja, o estágio fenológico da planta, e a aplicação de produtos fitossanitários que,

algumas vezes, atuam nas plantas como indutores de resistência (CHABOUSSOU, 1987).

Segundo Chaboussou (1987), o inseto seria governado por dois tipos de estímulos,

sendo um de prova, capaz de identificar substratos alimentares sem nenhum valor nutritivo

como os glicosídeos, alcalóides e taninos, e outro gustativo, capaz de caracterizar a qualidade

nutricional do substrato em questão. Assim, haveria uma forma direta de defesa da planta,

através da produção de substâncias não nutritivas, e outra indireta, quando a composição do

substrato alimentar é inadequada ou incompleta para a nutrição do inseto. Em ambos os casos,

o ataque poderia ser inexistente ou reduzido.

As questões levantadas, até então, abordaram especialmente fatores internos da planta

e um pouco sobre adubação e fertilidade do solo. No entanto, ampliando o foco de

observação, desequilíbrios podem ser gerados, por exemplo, pelo cultivo de plantas em

regiões com características diferentes das do seu centro de origem, normalmente com maiores

intervenções humanas. Esse fato é bastante comum na agricultura moderna, como, por

exemplo, nos cultivos comerciais de tomate em que, em casos extremos, são realizadas até 36

aplicações de inseticidas durante o ciclo da cultura para o controle de praga

20

(SOUZA; REIS, 1992). Paradoxalmente, plantas produzidas em ambientes com excesso de

agroquímicos apresentam-se desequilibradas nutricionalmente e vulneráveis ao ataque de

doenças e pragas (CHABOUSSOU, 1987; PRIMAVESI, 1988; ALTIERI; NICHOLLS,

1999).

3.3 Tomaticultura

O tomate é amplamente utilizado e apreciado como tempero, molho ou consumido in

natura em diversos países do mundo, sendo uma hortaliça de grande importância econômica

mundial. Segundo pesquisa da FAO de 2008, no ranking dos maiores produtores estão, a

China e os Estados Unidos, ficando o Brasil como oitavo colocado (FAO, 2011).

Apesar da expressiva produção de tomate no Brasil e em outros países, o tomateiro é

originário da região andina, abrangendo parte do Chile, Colômbia, Equador, Bolívia e Peru.

Embora as formas ancestrais de tomate sejam originárias dessa área, sua ampla domesticação

se deu no México, denominado centro de origem secundário. Todas as espécies têm

amplitudes de distribuição bem definidas, exceto Licopersicon esculentum var. cerasiforme

(tomate cereja), que é indígena de toda a América tropical e subtropical, o único tomate

selvagem encontrado fora da área de distribuição do gênero no centro de origem

(WARNOCK, 1988).

Na safra de 2007-08, a área cultivada no Brasil foi de 57,5 mil hectares, com

rendimento médio de 60 t ha-1, representando um ganho de produtividade de 0,56 % sobre a

safra de 2006-07 e de 4,54 % sobre a safra de 2005-06 (FAOSTAT, 2008).

Em termos de produção, a safra de 2007-08 foi de 3,45 milhões de toneladas, valor

3 % maior que o obtido na safra de 2006-07. Os Estados com maior participação na safra

nacional foram Goiás (26,67 %), São Paulo (22,29 %) e Minas Gerais (13,37 %). A safra

brasileira de 2007-08 apresentou 2,41 % de expansão na área cultivada em relação à de

2006/07, e de 0,91 % em relação à safra de 2005-06 (FAOSTAT, 2008).

O cultivo tem dois tipos de manejo dependendo se o fruto é destinado para mesa

(consumo in natura) ou para indústria (molhos e temperos). A tomaticultura de mesa é

conduzida com tutorando das plantas com estacas e a colheita é feita manualmente durante

alguns meses, se as plantas forem de crescimento indeterminado ou, numa única colheita, se

forem de crescimento determinado. No cultivo do tomate para indústria, não é realizado

21

tutoramento e a colheita geralmente é mecanizada. Em ambos os casos, são realizados tratos

culturais comuns como adubação, controle de ervas daninhas e de problemas fitossanitários,

respeitando as exigências de cada cultivo.

Em termos de adubação e nutrição de plantas, os estudos de marcha de absorção de

nutrientes trouxeram importantes contribuições, obtendo-se a quantidade de nutrientes

absorvida em cada fase do desenvolvimento da planta. Contudo, as relações se tornam ainda

mais complexas ao integrar características dinâmicas como, por exemplo, microbiologia do

solo e mecanismos de adaptação e absorção do sistema radicular das plantas.

As plantas são compostas basicamente por C, H e O, elementos que elas adquirem da

água e do ar, depois desses vêm os elementos retirados da terra que são o N e os minerais,

P, K, Ca, Mg e S, compondo o grupo dos macronutrientes, e B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mb, Ni, Zn e

outros ainda em estudo, como o Si, compondo o grupo dos micronutrientes.

Entre os elementos mais focados está o nitrogênio. Constituinte de várias substâncias,

dentre elas aminoácidos, clorofila e enzimas, está diretamente ligado com expansão foliar e

aumento da capacidade fotossintética. Segundo Alvarenga (2004), no tomateiro, o excesso de

nitrogênio é mais preocupante que a deficiência, contribuindo para tornar a planta menos

resistente à falta de água, mais suscetível ao ataque de doenças, favorecendo o aparecimento

de doenças fisiológicas como podridão-apical, frutos ocos e frutos com ombro-verde e, ainda,

provocando a maturação mais tardia dos frutos.

A alta solubilidade da adubação convencional normalmente utilizada na fertilização do

tomateiro e de outras culturas pode levar à salinização do solo, prejudicando a absorção da

água pelas plantas, além da redução de eficiência em função das perdas por volatilização ou

lixiviação, o que pode, por sua vez, eutrofizar rios e lagos. Vale notar que este fato também

ocorre quando a manipulação do esterco animal é inadequada.

Como muitas hortaliças, o tomate tem um período pós-colheita de poucos dias o que

concentra a produção ao redor dos centros consumidores. Nesse contexto, nem sempre

existem condições ambientais adequadas para o cultivo que só se torna possível devido às

inúmeras intervenções humanas, fato que deixou o tomate conhecido pela alta quantidade de

produtos fitossanitários utilizados no cultivo (SOUZA; REIS, 1992). Atualmente, esse fato

tem aberto um grande espaço para os sistemas orgânicos de produção, onde todo o sistema de

cultivo é fiscalizado e a produção recebe certificação orgânica.

Sistemas orgânicos são conhecidos, principalmente, pela produção sem agrotóxicos,

mas, além disso, existem várias outras exigências tanto ambientais como sociais. O nível de

22

exigência pode variar de certificadora para certificadora, mas existem procedimentos legais

definidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento que todos devem cumprir.

A fiscalização é feita, na maioria dos casos, por empresas especializadas de forma a

garantir origem e procedimento de produção ao consumidor. Dessa forma, são realizadas

auditorias e, quando necessário, coletadas amostras de água, solos, plantas e frutos para

análises.

Trabalhos recentes com tomate e laranja tiveram resultados positivos abordando a

possibilidade de distinção entre produtos convencionais e orgânicos através da caracterização

química dos frutos (FERRARI et al., 2008; TURRA et al., 2006), tornando-se mais uma

alternativa de garantia do sistema de produção, especialmente se não houver rastreabilidade

da produção.

3.4 Pragas e doenças do tomateiro

O tomateiro frequentemente apresenta problemas fitossanitários, o que inviabilizaria o

cultivo em muitas regiões não fosse a intensa intervenção humana. Entre os problemas

fitossanitários mais comuns, estão a traça-do-tomateiro e o oídio.

A traça-do-tomateiro, Tuta absoluta (Meyrick), é um dos principais lepidópteros-praga

na cultura do tomate devido ao potencial de infestação nas folhas, ramos terminais e frutos

(HAJI et al., 1988), atacando a planta em qualquer estágio de desenvolvimento da cultura

(SOUZA; REIS, 1992) e reduzindo a produção destinada ao comércio e à indústria.

Nas folhas, o dano caracteriza-se por perfurações, em forma de galeria, provocadas

pelas larvas que se alimentam do mesófilo foliar, deixando apenas as epidermes. Por este

motivo, é possível observar regiões transparentes nas folhas nos últimos ínstares larvais

(BAHAMONDES; MALLEA, 1969).

O oídio, Oidiopsis taurica, desperta maior preocupação em sistemas irrigados por

gotejamento, geralmente em casa-de-vegetação, já que na irrigação por aspersão a ação

mecânica das gotas de água danifica as estruturas vegetativas e reprodutivas do fungo,

diminuindo o desenvolvimento da doença (LOPES et al., 2006). Os sintomas iniciam-se por

manchas amareladas na face superior da folha que correspondem a um crescimento fúngico

pulverulento na face inferior (LOPES; AVILA, 2005). As manchas amarelas podem evoluir

23

para manchas necróticas ocasionando redução da capacidade fotossintética e da transpiração.

Em ataque severo, ocorre seca e queima prematura das folhas.

Além destas, muitas outras pragas e doenças acometem os cultivos de tomate,

especialmente em regiões com características distintas das do centro de origem e

domesticação. O modelo atual de produção de alimento utiliza-se de moléculas sintéticas

produzidas industrialmente para proteção das plantas. Outras técnicas menos agressivas vêm

sendo estudadas, como a aplicação de extratos de plantas inseticidas, liberação de

entomopatógenos e a seleção de cultivares resistentes. No entanto, existem poucos estudos

relacionando adubação e incidência de pragas e doenças, o que se tornou um desafio para a

realização do presente trabalho.

3.5 Mecanismos de defesa das plantas

A evolução das plantas sempre aconteceu em íntima relação com o ambiente. Por

serem espécies que não se locomovem, as plantas desenvolveram eficientes estratégias de

adaptação ambiental.

Segundo Lara (1991), características físicas, morfológicas e químicas das plantas

podem alterar o comportamento dos insetos e também interferir na sua biologia, reduzindo

sua adaptação e conferindo proteção às plantas.

A presença de tricomas é tida como um fator morfológico que mais influencia na

herbivoria. É o principal fator de resistência de L. esculentum a artrópodes (LARA, 1991),

sendo que grande parte da defesa proporcionada pelos tricomas provém de metabólitos

secundários acumulados nos tricomas glandulares.

Vários aleloquímicos presentes em Lycopersicon selvagem têm sido associados com

resistência a pragas: metil-cetonas tais como 2-tridecanona (2-TD) em L. hirsutum var.

glabratum (MALUF et al., 1997; GONÇALVES et al., 1998); sesquiterpenos em L. hirsutum

var. hirsutum (SNYDER et al., 1987; EIGENBRODE et al., 1994; AZEVEDO et al., 2003,

GONÇALVES et al., 2006) e acil-açúcares em L. pennellii (RESENDE et al., 2002a;

GONÇALVES, 2006).

Apesar da existência de alguns trabalhos relacionando esses metabólitos com a

redução da incidência da traça-do-tomateiro, há poucas explicações sobre os mecanismos de

defesa envolvidos, relatando apenas a redução da herbivoria. Segundo Pereira (2008), o

24

método de seleção indireta, baseada na concentração de acil-açúcares, foi eficiente para

obtenção de plantas resistentes à traça-do-tomateiro (Tuta absoluta). Aparentemente, esses

metabólitos tiveram bons resultados nos testes de locomoção para o ácaro Tetranychus e,

posteriormente, foram correlacionados indiretamente com a incidência de T. absoluta,

obtendo-se também resultados positivos. O teste de locomoção aplicado ao ácaro Tetranychus

consiste na mensuração do tempo e distância percorrida pelo ácaro partindo do centro de um

folíolo de tomateiro (WESTON; SNYDER, 1990), onde, através do mecanismo de repelência,

menores distâncias percorridas pelos ácaros são indicativas de maiores níveis de resistência

(MALUF, 2007).

Como muitos trabalhos visam à seleção de genótipos resistentes, o conhecimento dos

mecanismos de defesa não é essencial, embora essas informações possam acelerar o processo

de seleção e de prevenção à quebra de resistência.

Os mecanismos de resistência são classificados em três grupos principais, ou seja,

antixenose ou não-preferência, antibiose e tolerância. A antixenose ou não-preferêrncia é

verificada quando uma planta ou variedade é menos utilizada pelo inseto que outra para

alimentação, oviposição ou abrigo. O efeito é manifestado no comportamento do inseto,

repercutindo principalmente em redução da atratividade e aceitação do substrato, refletindo-se

na redução do número de ovos e da área consumida. A antibiose caracteriza-se pelo efeito

adverso da planta sobre o inseto, provocando principalmente alterações no seu

desenvolvimento. Os principais efeitos da antibiose são mortalidade das formas jovens,

mortalidade na transformação para adulto, redução do tamanho e peso dos indivíduos,

redução da fecundidade, alteração da proporção sexual e alteração no tempo de vida. Já a

tolerância refere-se à capacidade de suportar o ataque do inseto através da regeneração dos

tecidos destruídos, emissão de novos ramos ou perfilhos ou por outro meio, desde que não

ocasione perda na qualidade e quantidade da produção.

Chaboussou apresentou a Teoria da Trofobiose para ampliar o conceito da antibiose,

demonstrando que efeitos negativos aos insetos nem sempre estão relacionados com a

presença de substâncias maléficas, mas podem também estar relacionados com a deficiência

nutricional causada por um mau susbstrato alimentar que o inseto muitas vezes é obrigado a

consumir.

25

4 MATERIAIS E MÉTODOS

A cultivar de tomate Santa Clara foi selecionada para o estudo. O experimento foi

instalado em casa-de-vegetação na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz –

ESALQ/USP, município de Piracicaba/SP, num delineamento experimental de blocos

casualizados, com quatro repetições, constituindo cada parcela de seis vasos de 22 litros com

uma planta por vaso. Compararam-se dois padrões de fertilização, um simulando a produção

convencional e outro, o manejo orgânico certificado. Nos tratamentos convencionais, as

fontes de nutrientes foram as mais usuais no mercado de fertilizantes minerais, ou seja, uréia,

superfosfato simples e cloreto de potássio, fornecendo N, P2O5 e K2O, respectivamente. No

manejo orgânico, a fonte de N foi o composto orgânico, de P2O5 o Yoorim Master 1 e de K2O

o sulfato de potássio. O composto orgânico utilizado foi da marca comercial Bioland,

certificado para o sistema de produção orgânico pelo Instituto Biodinâmico – IBD.

As quantidades de fertilizantes foram calculadas de modo a apontar as mesmas

quantidades de nutrientes, inclusive para fósforo e potássio, consistindo os tratamentos em

5 doses de nitrogênio (0; 100; 200; 300 e 400 kg de N ha-1) para cada padrão de fertilização,

mais uma testemunha absoluta sem nenhuma adubação (Tabela 4.1).

Tabela 4.1 - Descrição e denominação dos tratamentos (adubação) utilizados no experimento. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

Tratamentos CO-0 adubação mineral, sem N + P e K CO-100 adubação convencional, 100 kg de N ha -1 (uréia) + P e K CO-200 adubação convencional, 200 kg de N ha -1 (uréia) + P e K CO-300 adubação convencional, 300 kg de N ha -1 (uréia) + P e K CO-400 adubação convencional, 400 kg de N ha -1 (uréia) + P e K OR-0 adubação orgânica, sem N + P e K OR-100 adubação orgânica, 100 kg de N ha-1 (composto) + P e K

OR-200 adubação orgânica, 200 kg de N ha-1 (composto) + P e K

OR-300 adubação orgânica, 300 kg de N ha-1 (composto) + P e K

OR-400 adubação orgânica, 400 kg de N ha-1 (composto) + P e K

testemunha sem adubação

26

As plantas foram conduzidas com hastes simples e tutoradas com barbante “fitilho”.

Não foram utilizados produtos fitossanitários para combater pragas e doenças, uma vez que

podem alterar a fisiologia e a resposta das plantas à adubação (CHABOUSSOU, 1987).

A adubação de fósforo, potássio, enxofre e magnésio respeitou a recomendação para

tomate estaqueado indicada pelo IAC (RAIJ et al., 1996), conforme Tabela 4.2, baseando-se

nos valores obtidos na análise do solo utilizado para encher os vasos (Tabela 4.3). Nos

tratamentos orgânicos, a análise do composto (Tabela 4.4) permitiu a realização do cálculo da

adubação nitrogenada e a complementação necessária de fósforo e potássio.

Tabela 4.2 - Recomendação de adubação do IAC para tomate estaqueado (RAIJ et al., 1996) Recomendação (12.500 covas ha-1)

Nitrogênio (N) 260 a 360 kg ha-¹ Potássio (K2O) 220 kg ha-¹ Fósforo (P2O5) 800 kg ha-¹

Enxofre (S) 30 kg ha-¹ Magnésio (Mg) ≥ 9 mmolc dm-3

Saturação por Bases 80%

Tabela 4.3 - Características químicas do solo utilizado para o plantio do tomateiro pH MO P K Ca Mg Al H+Al SB T V M Na

CaCl2 g dm-3 mg dm-3 mmolc dm-3 % ppm 5,2 7 7 2,8 51 18 0 18 71,8 89,8 80 0 21

Tabela 4.4 - Análise química do composto orgânico Bioland utilizado para adubação dos tratamentos que receberam adubação orgânica. Valores em base úmida

pH Umidade MO C C:N

Densidade

(CaCl2) (%) (g cm-3) 6,9 45,49 14,27 7,93 13/1 0,75

N P2O5 K2O Ca Mg S

(%) 0,59 0,74 0,20 3,74 0,25 0,31

Fe Mn Cu Zn Na B (mg kg-1)

13.899 246 35 194 1.061 5

27

Em função das diferenças na disponibilidade de nutrientes e do tipo de interação com

o solo e com as plantas, o parcelamento e o volume de adubo aplicado na adubação

convencional foram diferenciados da orgânica. Na adubação convencional, o fósforo foi

aplicado integralmente no plantio, enquanto o nitrogênio e o potássio foram parcelados em

quatro vezes, sendo a primeira aplicação no transplante das mudas e as outras três em

cobertura a cada 30 DAT (dias após o transplante das mudas). Para o nitrogênio, aplicaram-se

20, 20, 30 e 30 %, e para o potássio, aplicaram-se 100, 40, 40 e 40 kg de K2O ha-1,

respectivamente, para cada época do parcelamento (Tabela 4.4). Nos tratamentos com

adubação orgânica, houve somente duas aplicações, sendo 70 % da recomendação de

composto e 100 kg de K2O ha-1 no momento do transplante das mudas e 30 % de composto e

120 kg de K2O ha-1 em cobertura, aos 60 dias após o transplante. Optou-se por uma adubação

de plantio mais reforçada no manejo orgânico em função da alta capacidade de retenção de

íons do composto orgânico, reduzindo perdas, além de oferecer mais tempo para a

mineralização e liberação de nutrientes (Tabela 4.5). Não houve necessidade de uma fonte

específica para fornecimento de enxofre, pois os fertilizantes, empregando como fontes de

N, P2O5 e K2O, continham quantidades suficientes para atingir a recomendação nos dois

sistemas.

Tabela 4.5 - Quantidade de nutrientes aplicados em cada época do parcelamento e para cada sistema de cultivo

Adubação Plantio 30 dias 60 dias 90 dias

Convencional N (%) 20 20 30 30

K2O (kg ha-1) 100 40 40 40 P2O5 (kg ha-1) 800 - - -

S (kg ha-1) 30 - - - Orgânico

N (%) 70 - 30 - K2O (kg ha-1) 100 - 120 - P2O5 (kg ha-1) 800 - - -

S (kg ha-1) 30 - - -

28

4.1 Etapas de execução do experimento

O adubo foi previamente pesado e separado por planta para distribuição e

homogeneização com a terra dos vasos antes do transplantio das mudas (Figura 4.1).

As mudas foram produzidas em casa-de-vegetação, sem a utilização de fertilizantes ou

produtos fitossanitários.

Figura 4.1 - Foto da implantação do experimento: adubação de plantio e transplante das mudas na casa-de-vegetação

29

A adubação de cobertura foi aplicada nas bordas dos vasos com posterior

revolvimento superficial do solo para evitar danos às raízes e perdas por volatilização

(Figura 4.2). Contudo, as doses que receberam 200, 300 e 400 kg de N ha-1 (CO-200, CO-300,

CO-400) com adubação convencional sentiram o aumento da salinização após a primeira

adubação de cobertura e nos tratamentos com 300 e 400 kg de N ha-1 (CO-300 e CO-400), as

plantas morreram devido à salinidade (Figura 4.3).

Figura 4.2 - Fotos da primeira adubação de cobertura, 30 dias após o transplante das mudas

30

Figura 4.3 - Fotos dos danos causados ao tomateiro após adubação de cobertura 30 dias após o transplante das mudas, nos tratamentos que receberam adubação convencional nas doses de 300 e 400 kg de N ha-1

31

Aos 50 DAT, a casa-de-vegetação foi infestada com a traça-do-tomateiro na proporção

de 2 casais por planta (Figura 4.5). Os insetos utilizados na infestação da casa-de-vegetação

foram provenientes da criação de Tuta absoluta, mantida no Laboratório de Resistência de

Plantas a Insetos do Departamento de Entomologia da ESALQ/USP, baseado no método

proposto por Ferrara (1995) e Pereira (1998).

Figura 4.4 - Fotos da liberação de casais da traça-do-tomateiro (Tuta absoluta) na casa-de-vegetação aos 50 dias após o transplante das mudas

32

Aos 82 DAT, o experimento foi encerrado, pois a alta incidência de pragas e doenças

causou a perda de muitas plantas e injuriaram gravemente as demais (Figura 4.5). Nessa data,

foi realizada a quantificação do peso total de frutos por tratamento. O peso de frutos

compreendeu frutos verdes, maduros e em desenvolvimento.

Figura 4.5 - Fotos das plantas no final do experimento (82 dias após o transplante das mudas)

33

4.2 Amostragem

A infestação da casa-de-vegetação com a traça-do-tomateiro e a coleta de amostras só

foi iniciada quando as plantas estavam desenvolvidas o suficiente para suportar tais

intervenções. Para parâmetros com avaliação não destrutiva, o início da avaliação começou

mais cedo. Avaliações que reuniram todos os parâmetros aconteceram aos 41, 55 e 67 DAT,

datas que se intercalam com as adubações de 30 e 60 DAT e com a infestação da casa-de-

vegetação com a traça-do-tomateiro (Figura 4.6).

Para facilitar a discussão dos resultados, as datas que reuniram todos os parâmetros

avaliados foram assim nomeadas:

ATT - anterior à traça-do-tomateiro (41 DAT)

PTT - posterior à traça-do-tomateiro (55 DAT)

PAC - posterior à adubação de cobertura (67 DAT)

Figura 4.6 - Cronograma das atividades e avaliações realizadas durante a condução do experimento. AC = adubação convencional, AO = adubação orgânica, ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura

Em função das diferenças de parcelamento da adubação orgânica e convencional, a

quantidade de adubo fornecido às plantas em cada época amostrada foi diferente, respeitando,

no entanto, o padrão de adubação de cada sistema (Tabela 4.6). Quanto ao fósforo e o

enxofre, não houve diferenças, pois foram aplicados integralmente no plantio.

34

Tabela 4.6 - Quantidade de nitrogênio e potássio efetivamente aplicado, em cada época de avaliação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico e 0 a 400 = kg de N ha-1

Tratamentos

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

kg ha-1

N K2O N K2O N K2O

CO-0 0 140 0 140 0 0 CO-100 40 140 40 140 70 180 CO-200 80 140 80 140 140 180

OR-0 0 100 0 100 0 220 OR-100 70 100 70 100 100 220 OR-200 140 100 140 100 200 220 OR-300 210 100 210 100 300 220 OR-400 280 100 280 100 400 220

Testemunha 0 0 0 0 0 0

A coleta das amostras consistiu na extração de folíolos do terço superior das plantas.

Cada amostra foi dividida para avaliação da composição química, concentração de

zingibereno e acil-açúcares e peso de lagartas.

A avaliação do peso de lagartas da traça-do-tomateiro foi realizada em laboratório,

num ensaio em paralelo, utilizando-se do material coletado na casa-de-vegetação.

4.3 Composição química foliar

O nitrogênio foi determinado pelo método de digestão de Kjeldahl (BREMNER, 1965)

no Laboratório de Nutrição Humana, Departamento de Agroindústria, Alimentos e Nutrição

da ESALQ/USP. Os demais elementos foram determinados no Laboratório de Radioisótopos,

Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP) fazendo-se uso da análise por

ativação neutrônica instrumental (INAA).

O método de Kjeldahl é dividido em três etapas, ou seja, digestão sulfúrica, destilação

e titulação. Na digestão sulfúrica, pesou-se 0,1 g da amostra e transferiu-se para tubos de

digestão, adicionando-se 1,5 g de sulfato de potássio (K2SO4) e 0,3 g de sulfato de cobre

(CuSO4). Posteriormente, adicionaram-se 3 mL de ácido sulfúrico concentrado, sendo essa

35

mistura colocada em bloco digestor a 50° C, aumentando a temperatura lentamente até atingir

370° C, sob capela.

Tal mistura foi deixada em bloco digestor até atingir a coloração verde-claro. Após

chegar à temperatura ambiente, adicionaram-se 30 ml de água destilada, agitando-se até

dissolver o resíduo.

Na destilação, em um erlenmeyer de 125 ml, adicionaram-se 10 ml da solução ácido-

bórico indicador, oriundo da mistura de 1 g de ácido bórico (H3BO3), 0,5 ml de solução

indicadora, a qual é composta por 0,015 g de verde de bromocresol, 0,006 g de vermelho

metila e completar o volume para 10 ml de álcool etílico. Por fim, completou-se tal solução

(ácido-bórico indicador) para 50 mL com água destilada.

Na entrada do destilador, encaixou-se o tubo de digestão e adicionaram-se lentamente

10 ml de NaOH 13 N. Elevou-se a temperatura do destilador ao máximo até iniciar a ebulição,

reduzindo posteriormente até que o volume do destilado ficasse próximo a 25 ml.

Por fim, titulou-se o destilado com HCl 0,07143 N até que houvesse mudança da cor

verde para rosa escuro. Anotou-se o volume gasto que é igual à porcentagem de N total da

amostra.

Para análise por ativação neutrônica instrumental, as amostras foram lavadas com água

destilada, visando eliminar qualquer tipo de contaminação superficial. Após a lavagem, as

folhas foram secas em estufa a 70° C, até peso constante. Em seguida, a granulometria do

material foi reduzida a partículas menores que 0,5 mm em moinho de rotor de titânio modelo

Pulverisette 14 (Fritsch, Alemanha), evitando-se assim a contaminação das amostras com

elementos químicos de interesse. Porções dessas amostras com aproximadamente 200 mg

foram transferidas para cápsulas de polietileno, fabricadas pela Posthumus Products,

Beverwijk Holanda, de elevada pureza, específicas para a irradiação con nêutrons.

Fragmentos de cerca de 10 mg de liga de Ni-Cr foram empregados entre as cápsulas para

monitorar o fluxo de nêutrons durante a irradiação (FRANÇA et al., 2002).

A irradiação com nêutrons ocorreu no reator nuclear de pesquisa IEA-R1 do Instituto

de Pesquisas Energéticas e Nucleares, da Comissão Nacional de Energia Nuclear

(IPEN/CNEN), em São Paulo. A detecção da radioatividade induzida aconteceu no

Laboratório de Radioisótopos (CENA/USP), por meio da técnica de espectrometria gama de

alta resolução utilizando detectores de germânio hiperpuro EG&G ORTEC modelos

GEM45190 e GMX50220. Para avaliar a qualidade do procedimento analítico, junto com as

amostras do experimento foram irradiados materiais de referência certificados de matrizes

36

vegetais, produzidos pelo National Institute of Standards and Technology (NIST),

Gaithersburg, USA.

O cálculo das concentrações elementares nas amostras e materiais de referência foi

realizado pelo método k0 (BACCHI et al., 2000), a partir do programa computacional Quantu

(BACCHI; FERNANDES, 2003).

Todo o resíduo radioativo produzido, resultante das amostras irradiadas por nêutrons

no reator nuclear de pesquisa do IPEN, foi conduzido ao Serviço de Proteção Radiológica, do

CENA/USP, para armazenamento e descarte.

Devido a suas características metrológicas, a análise por ativação neutrônica foi aceita

em 2007, como método primário de medição, pelo CCQM (Consultative Committe for

Amount of Substance), fornecendo resultados equivalentes aos valores de outros métodos

de análise elementar ou isotópica em amostras complexas sem a necessidade de

realizar a destruição química e dissolução das amostras (BODE et al., 2009;

GREENBERG et al., 2011). Um procedimento, ou método, primário de medição possui a

mais alta qualidade metrológica, para o qual uma declaração completa de incerteza pode ser

feita em termos de unidades do Sistema Internacional de Unidades e cujos resultados são,

portanto, aceitos sem referência a um padrão ou grandeza sob medição.

4.4 Metabólitos secundários

A determinação de zingibereno e acil-açúcares foi realizada no Laboratório de

Nutrição Humana, Departamento de Agroindústria, Alimentos e Nutrição da ESALQ/USP,

segundo metodologia espectrofotométrica proposta por Freitas et al. (1999) e por

Resende (2002b), respectivamente.

A metodologia para determinação do zingibereno consistiu na extração de 0,15 g de

raiz de gengibre (padrão) e 6 discos foliares de 3/8" de diâmetro, totalizando 4,21 cm2 de área

foliar extraída do terço superior das plantas. Os tecidos vegetais do gengibre e dos tomateiros

foram acondicionados em tubos de ensaio, contendo 2 mL de hexano e agitados em aparelho

vórtex durante 40 segundos. Após a agitação dos tubos de ensaio contendo amostras de

folíolos de tomateiro e hexano, o tecido vegetal foi retirado e o extrato resultante contendo

hexano e zingibereno foi analisado em espectrofotômetro a 270 nm, juntamente com um

37

branco formado por hexano puro. Os resultados foram expressos em porcentagem em relação

ao padrão (raiz de gengibre).

A metodologia para determinação de acil-açúcares consistiu na coleta de 6 discos

foliares de 3/8" de diâmetro, totalizando 4,21 cm2 de área foliar localizada no terço superior

das plantas. Os discos provenientes dos folíolos foram acondicionados em tubos de ensaio,

onde se adicionou 1mL de diclorometano (CH2Cl2) para extração dos acil-açúcares presentes.

Após a agitação em aparelho vórtex por 30 segundos, retiraram-se os folíolos, evaporou-se o

solvente e, em seguida, adicionou-se 0,5 mL de hidróxido de sódio 0,1 N (NaOH), dissolvido

em metanol, evaporando-o em seguida. O resíduo foi mantido em alta temperatura (100° C),

ao qual adicionou-se metanol por três vezes, em intervalos de 2 minutos, de forma a garantir o

processo de reação. Com o hidróxido de sódio dissolvido em metanol, teve-se por objetivo

promover a saponificação dos grupos acilados constituintes da molécula do acil-açúcar,

liberando, dessa forma, o açúcar presente.

Após a evaporação total do metanol, o resíduo foi dissolvido em 0,4 ml de água. Os

acil-açúcares podem se apresentar como acilglicose e acilsacarose, de modo que, após a

saponificação, obteve-se uma mistura de glicose e sacarose. Dessa forma, houve a

necessidade de se inverter a sacarose para glicose, visto que o método colorimétrico,

modificado por Nelson (1944) para açúcares redutores, necessita de todo açúcar presente na

forma de glicose. Para a inversão da sacarose, foi adicionado 0,1 mL de ácido clorídrico 0,04

N (HCl), aquecendo-se por 5 minutos até a ebulição. Decorrido esse tempo, a solução obtida

foi resfriada e, em seguida, procedeu-se à análise dos açúcares redutores, de acordo com

Nelson (1944). Para obtenção da curva padrão, preparou-se uma solução de glicose.

A metodologia que determina o zingibereno possui caráter qualitativo, pois não há a

quantificação da concentração de zingibereno nas folhas, classificando os tratamentos pela

porcentagem de zingibereno em relação ao padrão raiz de gengibre. Já a concentração de acil-

açúcares foi determinada quantitativamente.

38

4.5 Traça-do-tomateiro (Tuta absoluta)

A avaliação da traça-do-tomateiro foi realizada em dois ensaios. Um teste com

liberdade de escolha, em que os insetos puderam escolher sobre quais plantas (tratamentos)

iriam realizar a postura de ovos, e o outro sem liberdade de escolha, em que as lagartas foram

confinadas sobre folhas do tomateiro para avaliação de ganho de peso.

A oviposição foi utilizada como indicador de preferência da traça em relação aos

tratamentos testados, pois durante o período larval os insetos dificilmente percorrem grandes

distâncias em busca de substratos mais adequados para sua alimentação. Sendo assim, o local

de desenvolvimento das larvas é definido, principalmente, pela fêmea adulta no momento da

oviposição. Esse teste começou com a liberação de 2 casais de insetos por planta na casa de

vegetação. A avaliação consistiu na contagem do número de ovos com auxílio de uma lupa

com aumento de 10 vezes em duas folhas expandidas (folha contendo pelo menos sete

folíolos completamente abertos) localizadas no terço superior das plantas, aos 67 DAT, ou

seja, 17 dias após a introdução da traça na casa-de-vegetação, tempo suficiente para

acasalamento e oviposição da maioria dos ovos.

O teste de ganho de peso de lagartas foi realizado aos 59 e 71 DAT. Essas avaliações

foram utilizadas na correlação com os demais parâmetros avaliados nas épocas PTT (55 DAT)

e PAC (67 DAT), respectivamente. Nesse teste, as lagartas foram confinadas e alimentadas

especificamente com folhas provenientes das plantas cultivadas na casa-de-vegetação. Esse

ensaio foi realizado no Laboratório de Resistência de Planta do Departamento de

Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola da ESALQ/USP, em Piracicaba/SP,

a 25 ± 1° C; UR de 70 ± 10 % e fotofase de 14 h, com a traça-do-tomateiro, T. absoluta, cuja

criação estoque foi mantida, conforme metodologia de Ferrara (1995) e Pereira (1998).

Dentro de tubos de vidro tampados (8,5 cm x 2,5 cm), lagartas recém-eclodidas foram

colocadas sobre um folíolo de tomate coletado respeitando os mesmos tratamentos do

experimento conduzido na casa-de-vegetação. O pecíolo dos folíolos foi envolvido por

algodão hidrófugo umedecido para manter a turgidez (Figura 4.7).

39

Figura 4.7 - Fotos do experimento de ganho de peso de lagartas

40

A folha de tomateiro é o alimento mais adequado para avaliação da traça, pois,

segundo Cassiano et al. (1995), as lagartas de T. absoluta não migram para os frutos enquanto

a infestação dos folíolos não atinge certa magnitude, concluindo que a avaliação mais

confiável, desde baixas infestações até altos níveis populacionais, deve ser feita nos folíolos.

Como o teste de ganho de peso de lagartas foi realizado em laboratório, sob condições

diferentes do ensaio realizado na casa-de-vegetação, o delineamento experimental foi

inteiramente casualizado com 9 tratamentos (0; 100; 200 kg de N ha-1 de adubo convencional

e 0; 100; 200; 300 e 400 kg de N ha-1 de adubo orgânico, além do tratamento testemunha que

não foi adubado), 28 repetições (tubos) e 5 lagartas por repetição. Após sete dias de

confinamento, as lagartas foram pesadas em balança analítica de alta precisão.

4.6 Oídio

A severidade do ataque de oídio foi monitorada duas vezes durante o experimento, na

época PTT e PAC (55 e 67 DAT). Foram realizadas apenas 2 avaliações porque, inicialmente,

o oídio não fazia parte dos indicadores de interesse. Contudo, a partir do momento que a

doença tomou grandes proporções, este passou a ser mais um parâmetro avaliado. Além do

oídio, outros patógenos atacaram o tomateiro, mas sem causar danos expressivos.

A avaliação foi realizada através de uma escala de notas elaborada a partir da

observação dos danos nas próprias plantas do experimento. A aplicação de notas é um método

bastante utilizado para esse tipo de avaliação. Porém, como não existe um padrão bem

definido de notas para todas as doenças e culturas, cada autor tem adotado a escala que lhe

parece adequada.

Neste trabalho, a escala variou de 1 a 6, onde: 1 = Folha não atacada; 2 = Folha

parcialmente atacada (menos de 50 % da folha recoberta por esporos); 3 = Folha altamente

atacada (mais de 50 % da folha recoberta por esporos); 4 = Folha lesionada (clorose em mais

de 50 % da folha); 5= Folha seca (necrose em mais de 50 % da folha) e 6 = Ausência de folha

(Figura 4.8).

A classificação de notas adotada variou em função do caráter biotrófico do oídio e do

tipo de dano causado à planta. Fungos biotróficos são parasitas obrigatórios, requerendo

células vivas para se hospedar. A esporulação branca pulverulenta indica que a doença está

41

avançando (notas 2 e 3). Já os sinais de clorose (nota 4) e necrose (nota 5) indicam que o

patógeno migrou para novos tecidos, deixando danos irreversíveis às plantas atacadas.

Nota 1 Folha não atacada

Nota 2 Folha parcialmente atacada (menos de 50 % da folha

recoberta por esporos)

Nota 3 Folha altamente atacada (mais de 50 % da folha recoberta por esporos)

Nota 4 Folha lesionada

(clorose em mais de 50 % da folha)

Nota 5 Folha seca

(necrose em mais de 50 % da folha)

Nota 6 Ausência da folha

Figura 4.8 - Escala de notas, utilizada na avaliação da severidade do ataque de oídio em folhas de tomateiro

42

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1 Desenvolvimento do tomateiro

Houve diferença na altura das plantas e no diâmetro do caule tanto para tipo de

adubação como entre doses de nitrogênio. As plantas dos tratamentos com adubação orgânica

foram sempre maiores, em todas as épocas avaliadas, exceto pelo tratamento sem nitrogênio

(OR-0). Esses resultados foram confirmados pelo contraste agrupando tratamentos com

adubação orgânica contra tratamentos com adubação convencional (p < 0,01 em todas as

datas avaliadas). Dentre os tratamentos com adubação orgânica, não existiram diferenças

claras, mas entre os tratamentos com adubação convencional, o desenvolvimento foi menor

conforme aumentaram as doses de N (Figura 5.1 e Tabela 5.1).

Os valores de altura e diâmetro de caule foram semelhantes aos encontrados por

Ronchi et al. (2001), que também trabalharam com a cultivar de tomateiro Santa Clara e

obtiveram valores de 84,5 cm e 7,72 mm para altura e diâmetro de caule, respectivamente, aos

42 DAT e com a dose de nitrogênio capaz de proporcionar a maior produção de matéria seca,

ou seja, 125 mg dm-³ de nitrogênio, o que equivale a 125 kg de N ha-¹. Apesar da semelhança

com os resultados de Ronchi et al. (2001), neste experimento a casa-de-vegetação não recebia

sol direto durante o dia todo e as plantas estavam levemente estioladas.

43

Figura 5.1 - Desenvolvimento do tomateiro, representado pela altura das plantas e diâmetro do caule, durante a condução do experimento. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

0

50

100

150

200

250

19 33 41 55 67 82

cm

Dias após o transplante das mudas

Altura

CO-0

CO-100

CO-200

OR-0

OR-100

OR-200

OR-300

OR-400

Testemunha

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

19 33 41 55 67 82

mm

Dias após o transplante das mudas

Diâmetro

CO-0

CO-100

CO-200

OR-0

OR-100

OR-200

OR-300

OR-400

Testemunha

44

Tabela 5.1 - Resultado estatístico entre tratamentos em cada época avaliada. Teste de Duncan com 95% de confiança. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

Tratamentos 19 DAT 33 DAT ATT

41 DAT PTT

55 DAT PAC

67 DAT 82 DAT Altura das plantas

CO-0 B B B B BC BC CO-100 BC BC B C CD C CO-200 CD D C D E D

OR-0 B CD C D DE C OR-100 A A A AB AB AB OR-200 A A A AB AB A OR-300 A A A A A A OR-400 A A A AB AB AB

Testemunha D E D E F E

Diâmetro do caule

CO-0 B BC B B B C CO-100 B B B B B BC CO-200 B CD C C C D

OR-0 B D C C C D OR-100 A A A AB AB ABC OR-200 A A A A A A OR-300 A A A A A AB OR-400 A A A A A A

Testemunha C E D D D E

O teor de matéria seca foliar não apresentou diferenças entre tratamentos, exceto pelos

que receberam adubação orgânica na primeira época avaliada (ATT - 41 DAT), sendo que

menores doses de adubo nitrogenado acumularam mais matéria seca foliar. O contraste entre

adubação orgânica e convencional foi significativo tanto na primeira (ATT: p < 0,01) como

na terceira avaliação (PAC: p < 0,05), sendo que na primeira época havia mais matéria seca

foliar nos tratamentos com adubação orgânica e, na terceira época, havia mais matéria seca

foliar nos tratamentos com adubação convencional.

Levando em conta as diferenças entre as épocas de avaliação, a primeira avaliação

(ATT - 41 DAT) diferenciou das demais com maiores valores de matéria seca foliar (Figura

5.2). Esse fato pode ser explicado pela mudança do estágio fenológico do tomateiro, pois o

maior teor de matéria seca foliar (ATT - 41 DAT) coincidiu com a época de maior

crescimento diário (de 19 a 55 DAT), conforme mostrado na Figura 5.3. Esse comportamento

é característico da fase de crescimento vegetativo, quando todo investimento da planta é

45

voltado para a formação de estruturas capazes de garantir a próxima etapa, ou seja, a fase

reprodutiva. Por volta dos 35 DAT, a abertura completa da primeira flor, na maioria dos

tratamentos, marcou o final do período vegetativo e início da fase reprodutiva. Nessa fase, os

investimentos passam a ser destinados ao desenvolvimento de flores e frutos, o que coincidiu

com a redução do teor de matéria seca foliar e da taxa de crescimento diário, fenômeno que

também foi relatado por Rodrigues et al. (2002).

Figura 5.2: - Teor de matéria seca nas folhas do terço superior do tomateiro em cada data de avaliação do experimento. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

4

8

12

16

20

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

%

Teor de matéria seca foliar

CO-0

CO-100

CO-200

OR-0

OR-100

OR-200

OR-300

OR-400

Testemunha

46

Figura 5.3: - Taxa de crescimento diário durante o desenvolvimento do tomateiro. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

Vale ressaltar que a matéria seca foliar teve mais importância para as análises de

composição química e de fitossanidade do que para representar o teor de matéria seca total da

planta, já que a matéria seca foi medida somente na folha. No entanto, esse parâmetro

permitiu também a discussão sobre aspéctos do desenvolvimento fenológico do tomateiro.

A avaliação de peso de frutos compreendeu o total de frutos verdes, maduros e em

desenvolvimento ao final do experimento (82 DAT). Esses dados serviram apenas como

parâmetro de comparação entre os tratamentos deste experimento, pois não houve produção

comercial. Nessa data, a produção decresceu conforme aumentaram as doses de N nos

tratamentos com adubação convencional. Já na adubação orgânica, não houve diferença clara,

exceto pelo tratamento OR-0 que se igualou à testemunha e ao tratamento CO-200 com menor

produção de frutos (Figura 5.4).

0

1

2

3

4

0-19 19-33 33-41 41-55 55-67 67-82

cm

Dias após o transplante das mudas

Crescimento diário

CO-0

CO-100

CO-200

OR-0

OR-100

OR-200

OR-300

OR-400

Testemunha

47

Figura 5.4 - Peso total de frutos de tomate verdes, maduros e em desenvolvimento, mensurado ao término do experimento (82 dias após o transplante das mudas). Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

O decréscimo da produção de frutos nos tratamentos convencionais pode estar

relacionado com o efeito de salinização resultante da aduboação convencional, fenômeno

também observado em relação à altura das plantas e ao diâmetro de caule.

É interessante observar também a influência do fósforo e do potássio. Para a adubação

convencional, o maior rendimento foi alcançado no tratamento que recebeu apenas fósforo e

potássio, sem nitrogênio. Já na adubação orgânica, o efeito foi inverso. Desse modo, a

resposta à adubação com fósforo e potássio foi mais expressiva na adubação convencional do

que na orgânica.

5.2 Composição química foliar

A análise por ativação neutrônica instrumental (INAA) permitiu a determinação de

Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Na, Rb, Sc e Zn nas folhas de tomateiro, enquanto o N foi determinado

pelo método de Kjeldahl (BREMNER, 1965). Houve diferenças tanto para doses como para

tipos de adubação (Apêndice A).

A concentração de nitrogênio foliar na primeira avaliação (ATT - 41 DAT) foi

proporcional às doses aplicadas, tanto entre os tratamentos com adubação orgânica como na

A

B

C C

AB

A

B

AB

C

0

50

100

150

200

250

g

Rendimento de frutos

48

adubação convencional, havendo maior concentração de N foliar na adubação convencional

(Figura 5.5). Nas demais avaliações, não existiram diferenças claras entre tratamentos e a

concentração de N foliar se estabilizou entre 0,5 % e 0,8 % (Apêndice A). Apesar da

igualdade estatística entre os tratamentos, o contraste entre tipos de adubação também revelou

maior concentração de nitrogênio foliar nos tratamentos que receberam adubação

convencional nas duas últimas épocas avaliadas (PTT - 55 DAT e PAC - 67 DAT), conforme

visualizado na Figura 5.6.

Figura 5.5 - Concentração de nitrogênio em folhas de tomateiro mensurado 41 dias após o

transplante das mudas. Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹, ATT = anterior à traça-do-tomateiro, DAT = dias após o transplante das mudas

BB

A

F

E

CDC C

DE

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

%

Concentração de N foliar (41 DAT)

49

Figura 5.6 - Concentração de nitrogênio foliar mensurado durante o desenvolvimento do tomateiro. Médias por tipo de adubação. PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas

A variação da concentração de N entre épocas pode ser explicada pelo fato de que, na

fase vegetativa, as folhas estão em crescimento exponencial, havendo alta concentração de N

(EVANS, 1993). Depois que o crescimento máximo foi atingido, a concentração de N foliar

diminui (ANDRIOLO, 1995). Segundo Lemaire et al. (1997), a concentração de N durante o

crescimento da planta é devida, ao efeito simultâneo do aumento da translocação de nutrientes

para os órgãos de armazenamento, como os frutos, e o aumento da competição por luz entre

as folhas em diferentes posições do dossel, como consequência do crescimento da área foliar.

As concentrações de Ca, Fe, K, Na e Zn mantiveram-se dentro dos limites

considerados adequados por Silva e Giordano (2000). Por serem elementos pouco estudados e

não essenciais para as plantas, os resultados da concentração de Br, Co, Cs, Rb e Sc foram

comparados com níveis médios em plantas de maneira geral. Segundo Markert (1998), nos

tratamentos com adubação orgânica, as concentrações de Br, Co e Cs estiveram dentro dos

limites normalmente encontrados em plantas, mas os tratamentos convencionais ficaram

30, 3 e 2 vezes acima dos limites, respectivamente. No caso do Br, a testemunha também

ficou acima do normal, em média 8 vezes mais. Já para o Co e o Cs, a testemunha se manteve

dentro dos limites. O Rb e Sc estiveram dentro dos limites normais em todos os tratamentos.

A concentração de K aumentou em função das doses de adubação orgânica nas épocas

PTT e PAC (Apêndice A). O aumento do K é intrigante, uma vez que a dose total de K foi a

0,4

0,6

0,8

PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

%

Dias após o transplante das mudas

Concentração de N foliar

Adubação mineral Adubação orgânica

p < 0,05 p < 0,05

50

mesma para todos os tratamentos. Muito provavelmente, o K aumentou devido à redução das

perdas de K2SO4 em função da maior capacidade de retenção de nutrientes do composto.

Rodrigues e Casali (1999) apontaram uma possível competição pela absorção de Ca

em função da alta concentração de K e Na fornecidas pelas altas doses de matéria orgânica

adicionadas ao solo. Contudo, no presente trabalho, mesmo com altas doses de adubação

orgânica, o Ca não foi inibido pelo K e/ou Na, havendo aumento na concentração foliar dos

três elementos (Apêndice A).

Houve redução da concentração de Br, Co e Cs nos tratamentos com adubação

orgânica em relação aos tratamentos convencionais, o que também pode estar ligada às

características da matéria orgânica adicionada ao solo através do composto. Esse fato foi

nítido para Br e Cs, que, algumas vezes, apresentaram concentrações ainda menores que a

testemunha (Figura 5.7). Uma hipótese que poderia explicar esse fenômeno seria a da

diferença de pH da solução do solo causada pelos diferentes tipos de fertilizantes, interferindo

na disponibilidade de nutrientes.

51

Figura 5.7 - Efeito da adubação orgânica na concentração de Br, Co e Cs em folhas de tomateiro em cada época de avaliação. Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

A

A

A

A

C

AB

A

B

A

C CD

BC

D

D CD

E E CD

E EF C

D

E F D

B

CD

BC

0

5

10

15

20

25

CO

-0

CO

-10

0

CO

-20

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

CO

-0

CO

-10

0

CO

-20

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

CO

-0

CO

-10

0

CO

-20

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

mg

kg

-1

Concentração de Br foliar

PTT

(55 DAT)ATT

(41 DAT)

PAC

(67 DAT)A

B

BC

A

AB

AB

A

A

A

BC

C CDC

D

CD CD

E

D

C DE

E CD DE

E D E

B

C

DE

0,00

0,02

0,04

0,06

CO

-0

CO

-10

0

CO

-20

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

CO

-0

CO

-10

0

CO

-20

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

CO

-0

CO

-10

0

CO

-20

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

mg

kg

-1

Concentração de Cs foliar

PTT

(55 DAT)

ATT

(41 DAT)

PAC

(67 DAT)

52

Os elementos Br, Ca, Co e Cs foram capazes de separar os tratamentos com adubação

orgânica dos tratamentos com adubação convencional em todas as datas avaliadas

(Figura 5.8).

Figura 5.8 - Concentração dos elementos Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Na, Rb, Sc e Zn em folhas de tomateiro durante a condução do experimento. Médias por tipo de adubação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas

(continua)

0

5

10

15

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de Br

Convencional

Orgânico

p < 0,01

p < 0,01

p < 0,01

0

1000

2000

3000

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de Ca

Convencional

Orgânico

p < 0,01

p < 0,05 p < 0,01

0

0,1

0,2

0,3

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de Co

Convencional Orgânico

p < 0,01

p < 0,01p < 0,01

0

0,02

0,04

0,06

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de Cs

Convencional

Orgânicop < 0,01

p < 0,01p < 0,01

53

Figura 5.8 - Concentração dos elementos Br, Ca, Co, Cs, Fe, K, Na, Rb, Sc e Zn em folhas de tomateiro durante a condução do experimento. Médias por tipo de adubação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas

0

5

10

15

20

25

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1Concentração de Fe

Convencional

Orgânico

ns

ns ns

0

2500

5000

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de K

Convencional

Orgânicop < 0,05

p < 0,01 p < 0,05

0

20

40

60

80

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de Na

Convencional Orgânico

ns

p < 0,01

p < 0,05

0

2

4

6

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de Rb

Convencional

Orgânicons

p < 0,05 p < 0,01

0

0,001

0,002

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de Sc

Convencional

Orgânicop < 0,01

nsns

0

2

4

6

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mg

kg

-1

Concentração de Zn

Convencional

Orgânicons

p < 0,05p < 0,05

p < 0,01

nsns

54

Fernandes et al. (2004) estudaram o potencial de identificação de grãos de café e de

batata orgânica através da composição química. Para o café, foram obtidos resultados

semelhantes aos encontrados aqui, com menores concentrações de Br, Co e Cs nos orgânicos

que nos convencionais. Na batata, Br e Cs foram menores no orgânico, enquanto não houve

diferença para o Co.

Turra et al. (2006) estudaram a composição química de laranjas, sucos de laranja e

folhas de pomares orgânicos e convencionais. O Cs apresentou o mesmo comportamento dos

trabalhos anteriores, ou seja, menores concentrações nos tratamentos orgânicos. O Br também

foi capaz de separar os sistemas de cultivo, no entanto, seu comportamento foi oposto em

relação ao café, à batata e a este experimento com tomate, acumulando maiores concentrações

no sistema orgânico. Turra et al. (2006) associaram a alta concentração de Br à aplicação de

calda sulfocálcica, produto à base de enxofre utilizado em sistemas orgânicos para controle

fitossanitário, que também apresentou alta concentração de Br.

Por fim, Ferrari et al. (2008) analisaram frutos de tomate e constataram as mesmas

diferenças para o Br, Co e Cs encontradas neste trabalho e por Fernandes et al. (2004) para

grãos de café. Segundo Ferrari (2008), tais diferenças poderiam estar relacionadas com

fertilização e/ou aplicação de produtos fitossanitários. Como a concentração dos elementos

Br, Co e Cs no solo foram menores que nos frutos de tomate, levantou-se a hipótese de que

tais diferenças estariam ligadas à aplicação de produtos fitossanitários.

A hipótese de interferência de produtos fitossanitários na composição química foliar

deve ser considerada, como apontado por Chaboussou (1987) e Turra et al. (2006). No

entanto, neste experimento não foram aplicados pesticidas, nem orgânicos nem

convencionais, e, mesmo assim, os valores de Br, Co e Cs foram expressivamente menores

nos tratamentos orgânicos que nos tratamentos convencionais. Dessa forma, as diferenças

observadas só podem estar ligadas às práticas de fertilização.

Para efeito de identificação de produtos de origem orgânica, considerando todas as

informações discutidas anteriormente, apenas o Cs foi capaz de diferenciar o sistema orgânico

do convencional em todos os estudos. O Co foi um bom indicador para o tomate, tanto no

fruto (FERRARI et al., 2008) como na folha (o presente estudo) e para grãos de café

(FERNANDES et al., 2004), mas não foi adequado para batata (FERNANDES et al., 2004).

O Br foi um bom indicador em todos os estudos mas de diferentes maneiras. Para laranja,

obteve-se maior concentração no sistema orgânico (TURRA et al., 2006) enquanto para café,

batata e tomate as maiores concentrações aconteceram no sistema convencional

(FERNANDES et al., 2004; FERRARI et al., 2008; o presente estudo).

55

Quanto às diferenças encontradas entre as épocas avaliadas, todos os elementos,

exceto o nitrogênio, tiveram maiores concentrações na primeira avaliação em relação às

demais (Apêndice A), acompanhando o mesmo comportamento observado na avaliação de

matéria seca foliar. Sendo assim, havendo interesse em determinar padrões que identifiquem

plantas cultivadas sob o sistema orgânico e/ou convencional, o estágio fenológico e o teor de

matéria seca devem ser considerados na elaboração dos procedimentos de coleta de amostras

foliares e/ou valores limítrofes.

5.3 Metabólitos secundários

5.3.1 Zingibereno

Houve diferença na concentração de zingibereno apenas entre os tratamentos que

receberam adubação convencional, sendo as menores concentrações observadas nos

tratamentos que receberam maiores doses de N, principalmente nas épocas ATT e PTT (41 e

55 DAT). Para os tratamentos que receberam adubação orgânica, não houve diferença clara

em nenhuma época avaliada (Figura 5.9).

56

Figura 5.9 - Comparação entre os tratamentos que receberam adubação convencional e a concentração de zingibereno durante o desenvolvimento do tomateiro. Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

Nos tratamentos com adubação convencional, a correlação entre altas concentrações

de N foliar (Figura 5.5) e baixas concentrações de zingibereno (Figura 5.9) em função do

aumento das doses de nitrogênio coincide com os dois mecanismos envolvidos na interação

de um inseto com um substrato alimentar segundo a Teoria da Trofobiose, que são: a presença

de um substrato com alto valor nutricional, aqui representado pelo aumento da concentração

de nitrogênio foliar, e a redução de substâncias não nutritivas e/ou repelentes, aqui

representadas pelo zingibereno.

Esse fato já foi relatado, de forma separada, por vários autores que concluíram que o

zingibereno é um metabólito secundário ligado à defesa da planta, fato relativo ao

Tetranychus urticae (JR. GOOD; SNYDER, 1988; WESTON et al., 1989),

Tetranychus evansi (CAMPOS, 1999), Leptinotarsa decemlineata (CARTER et al., 1989),

Spodoptera exigua (EIGENBRODE; TRUMBLE, 1993; EIGENBRODE et al., 1994),

Tuta absoluta (AZEVEDO et al., 1999) e Bemisia sp. (FREITAS, 1999), e que o aumento do

nitrogênio foliar favorece o desenvolvimento da traça-do-tomateiro (LEITE, 1997).

AB

B

C

A

BC

AB

BC

AB AB

a

ab

b

a

a

a

aa a

A

BC BC

ABB B

BCB

C

0

10

20

30

40

50

60

CO

-0

CO

-10

0

CO

-10

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

CO

-0

CO

-10

0

CO

-10

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

CO

-0

CO

-10

0

CO

-10

0

OR

-0

OR

-10

0

OR

-20

0

OR

-30

0

OR

-40

0

Te

ste

mu

nh

a

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

Concentração de zingibereno foliar%

em

re

laçã

o a

o p

ad

rão

(ra

iz d

e g

en

gib

re)

57

O contraste entre tratamentos orgânicos e convencionais diferenciou a concentração de

zingibereno apenas na segunda época avaliada (PTT-55DAT), conforme mostrado na

Figura 5.10. Nos tratamentos com adubação orgânica, a correlação inversamente proporcional

entre N foliar e concentração de zingibereno também foi obsercvada na época PTT (55 DAT),

quando, maiores concentrações de N foliar (Figura 5.6) coincidiram com menores

concentrações de zingibereno (Figura 5.10).

Figura 5.10 - Concentração do metabólito secundário zingibereno em folhas de tomateiro durante a condução do experimento. Médias por tipo de adubação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas

5.3.2 Acil-açúcares

Os acil-açúcares também podem conferir proteção ao tomateiro contra ataque de

insetos, a exemplo da Bemisia argentifolii (LIEDL et al., 1995; KANEMOTO, 2001). Já,

Snyder e Hyatt (1984) relataram que a alta densidade de tricomas tipo VI, contendo acil-

açúcares, proveniente de L. hirsutum var. hirsutum, pode funcionar como barreira mecânica

ao ataque de insetos. Carter e Snyder (1985) confirmaram estes resultados e relataram, ainda,

que os tricomas não glandulares tipo V, em alta densidade na folha, também podem conferir

resistência a insetos-praga. Freitas et al. (2002) estudaram o efeito do envolvimento dos

0

25

50

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

% e

m r

ela

ção

ao

pa

drã

o

(ra

iz d

e g

en

gib

re)

Concentração de zingibereno

Convencional Orgânico

ns

p < 0,01

ns

58

tricomas glandulares tipo IV e dos acil-açúcares na resistência de tomateiro à

Bemisia argentifoli. Concluíram que não houve influência do tricoma tipo IV na resistência

do tomateiro à mosca branca, relacionando a presença de adultos mortos do inseto nas plantas

com este tipo de tricoma, bem como a ausência ou a pequena quantidade de ninfas vivas com

a ação dos acil-açúcares carreados por esse tipo de tricoma. No entanto, não existiram

tendências claras entre tratamentos quanto à concentração de acil-açúcares. A única diferença

ocorreu no contraste entre orgânicos e convencionais na primeira época avaliada

(ATT – 41 DAT) com maiores concentrações de acil-açúcares nos tratamentos com adubação

orgânica (Figura 5.11).

Figura 5.11 - Concentração do metabólito secundário acil-açúcares em folhas de tomateiro durante a condução do experimento. Médias por tipo de adubação. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas

O efeito dos metabólitos secundários zingibereno e acil-açúcares sobre os patógenos

monitorados neste trabalho serão discutidos mais adiante. Contudo, as maiores concentrações

dos dois metabólitos aconteceram na segunda avaliação (PTT - 55 DAT), ou seja, após a

infestação da casa-de-vegetação com a traça-do-tomateiro (Figura 5.12). Apesar de não haver

um tratamento testemunha sem o efeito da traça, o aumento da concentração dessas

substâncias, cinco dias após a infestação da casa-de-vegetação, vai de encontro com o relatado

0,00

0,10

0,20

0,30

ATT

(41 DAT)

PTT

(55 DAT)

PAC

(67 DAT)

mm

ol c

m- ²

Concentração de acil-açúcares

Convencional Orgânico

p < 0,05

ns

ns

59

por outros autores que relacionaram tais substâncias com mecanismos de defesa do tomateiro

(SNYDER et al., 1987; EIGENBRODE et al., 1994; RESENDE et al., 2002a;

AZEVEDO et al., 2003, GONÇALVES et al., 2006; GONÇALVES, 2006).

Figura 5.12 - Concentração foliar dos metabólitos secundários zingibereno e acil-açúcares durante o desenvolvimento do tomateiro. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

0

20

40

60

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

% e

m r

ela

ção

ao

pa

drã

o

(ra

iz d

e g

en

gib

re)

ZingiberenoCO-0

CO-100

CO-100

OR-0

OR-100

OR-200

OR-300

OR-400

Testemunha

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

mm

ol c

m- ²

Acil-açúcares CO-0

CO-100

CO-100

OR-0

OR-100

OR-200

OR-300

OR-400

Testemunha

60

5.4 Pragas e doenças

5.4.1 Traça-do-tomateiro

Não existiram tendências claras entre tratamentos nas avaliações de peso de lagartas,

mas o contraste entre adubação orgânica e convencional demonstrou menor ganho de peso das

lagartas alimentadas com folhas das plantas que receberam adubação orgânica na primeira

avaliação (PTT - 59 DAT), fato que não se manteve na segunda avaliação (PAC - 71 DAT)

(Figura 5.13). As diferenças encontradas na primeira avaliação podem ter relação com a

concentração de zingibereno, pois nessa data os tratamentos orgânicos concentravam maiores

quantidades de zingibereno que os convencionais (Figura 5.10), prejudicando o ganho de peso

das lagartas.

Figura 5.13 - Peso de lagartas da traça-do-tomateiro após confinamento de 7 dias. Médias por tipo de adubação. PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas

O zingibereno é encontrado em tricomas glandulares tipo IV (CARTER et al., 1989;

GIANFAGNA et al., 1992; MALUF et al.,2001; FREITAS et al., 2002). Para o ácaro

Tetranychus, o zingibereno está ligado à movimentação do inseto na planta

(PEREIRA, 2008), o que sugere que a redução do peso se deve à dificuldade de penetração

0,0

0,3

0,6

PTT (59 DAT) PAC (71 DAT)

mg

Peso de lagartasConvencional Orgânico

p < 0,01 ns

61

até o mesófilo foliar, ou seja, dificultando o acesso do inseto ao substrato alimentar, atrasando

o início da alimentação e, consequentemente, reduzindo o ganho de peso e/ou estendendo o

tempo dessa fase do ciclo de vida.

O mecanismo de defesa, sediado pela planta, capaz de interferir diretamente no

desenvolvimento do inseto, como a redução de peso observada nesse trabalho, normalmente é

classificado como antibiose. Segundo a teoria da trofobiose, esse fenômeno ocorreria quando

o substrato alimentar tem baixo valor nutritivo, interferindo diretamente no desenvolvimento

do inseto. Mas também, pode haver antixenose ou não-preferência se tais plantas forem

menos preferidas ou houver redução de consumo de alimento, geralmente pela presença de

substâncias não nutritivas.

A antixenose poderia ser confirmada pelo teste de oviposição, teste realizado com

chance de escolha, em que os insetos liberados na casa-de-vegetação puderam escolher aonde

ovipositar e, consequentemente, aonde as lagartas iriam se desenvolver, mas os resultados não

apresentaram distinções claras entre tratamentos (Figura 5.14).

Figura 5.14 - Análise de oviposição realizada após infestação da casa-de-vegetação com casais da traça-do-tomateiro. Letras diferentes sobre as barras representam diferença estatística pelo Teste de Duncan com 95% de confiança. CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

O contraste diferiu os tratamentos com adubação orgânica da convencional (p < 0,01),

porém, o tratamento convencional com 200 kg de N ha-¹ (CO-200) obteve valores muito

reduzidos, provavelmente em função dos danos causados pela salinização do solo, fato que

BC

AB

C

BC

AB

AB

B

A

C

0

2

4

6

8

10

Nú

me

ro d

e o

vos

Oviposição

62

não foi forte o bastante para matar as plantas como ocorrido nos tratamentos CO-300 e

CO-400, mas foi suficiente para provocar manchas de clorose nas folhas após as adubações de

cobertura. Esse fato pode ter contribuído para reduzir a média dos tratamentos convencionais

e a obtenção de diferença estatística, comprometendo a confirmação de antixenose.

Esse fato também pode ter influenciado os resultados dos outros parâmetros avaliados,

mas não foram detectados efeitos tão contrastantes como para oviposição.

Já o tratamento testemunha obteve valores reduzidos de oviposição, provavelmente,

em função da carência de nutrientes que debilitou e reduziu o desenvolvimento das plantas de

maneira geral (Figura 5.1).

Aragão et al. (2000), trabalhando com o acesso de L. hirsutum var. glabratum, com

alta densidade de tricomas glandulares tipo VI, declararam não ter havido efeito dos tricomas

na supressão da oviposição de Tuta absoluta. Dessa forma, apesar da existência da hipótese

da dificuldade de deslocamento e de acesso ao substrato, os mecanismos de ação desses

metabólitos secundários ainda permanecem desconhecidos, e a atuação como fator não

nutritivo não pode ser descartada.

5.4.2 Oídio

A principal diferença observada no ataque do oídio, nas duas épocas avaliadas

(PTT - 55 DAT e PAC - 67 DAT), foi entre tipo de adubação. Os tratamentos com adubação

orgânica foram mais atacados que os convencionais (p < 0,01, nas duas avaliações), conforme

mostrado na Figura 5.15.

A concentração de N foliar, mais uma vez, pode ser a explicação desse fato.

Dessa vez, a menor concentração de N foliar favoreceu o ataque da doença, já que oídios são

fungos de final de ciclo, atacando inicialmente folhas velhas e baixeiras, com reduzida

concentração de N.

63

Figura 5.15 - Severidade do ataque de oídio durante o desenvolvimento do tomateiro. Médias por tipo de adubação. PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas

A evolução do ataque foi semelhante nos tratamentos com adubação orgânica e

convencional (Figura 5.15) fazendo supor que os tratamentos com adubação orgânica

começaram a ser atacados antes dos tratamentos com adubação convencional. A hipótese da

preferência inicial pelos tratamentos com adubação orgânica pode ser explicada pela menor

concentração de nitrogênio foliar antes do período de avaliação do oídio (ATT - 41 DAT),

como mostrado na Figura 5.5.

Não foram observadas, em nenhuma das duas avaliações do oídio, relações com as

doses de adubação nitrogenada. Nestas épocas, não houve também, diferenças na

concentração de N foliar, reforçando a hipótese de que as diferenças de severidade do ataque

de oídio são reflexos da concentração de N foliar no período anterior ao monitoramento do

oídio.

No caso do oídio, não existiram correlações claras entre o desenvolvimento da doença

e os metabólitos secundários monitorados, exceto na primeira avaliação (ATT - 41 DAT),

época correlacionada com o início do ataque, quando os tratamentos orgânicos concentravam

mais acil-açúcares que os convencionais (Figura 5.11). Este fato parece mais uma

coincidência que um mecanismo de defesa ao oídio, pois, assim que o ataque se intensificou,

não houve resposta da planta quanto à concentração de acil-açúcares.

Vale ressaltar ainda que, apesar da maior severidade do oídio nos tratamentos com

adubação orgânica, o rendimento de frutos se manteve igual ou superior aos tratamentos que

receberam adubação convencional (Figura 5.4).

0

1

2

3

4

5

6

PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

no

tas

Oídio

Convencional Orgânico

p < 0,01

p < 0,01

64

Em resumo, existiram diferenças entre doses e, principalmente, entre tipos de

adubação em praticamente todos os parâmetros avaliados, porém nem sempre correlações

puderam ser realizadas.

Quanto às correlações observadas entre concentração de N foliar com metabólitos

secundários e com os problemas fitossanitários, os resultados foram semelhantes a outros

trabalhos que também discutiram o efeito de doses de nitrogênio e tipos de adubação

empregados na fertilização das plantas cultivadas, nos quais, de maneira geral, existiram

maiores benefícios com a adubação orgânica que no sistema convencional (CHABOUSSOU,

1987; YEPSEN JR., 1977; PRIMAVESI, 1988; ALTIERI, 1991; MONEGAT, 1991;

PATRIQUIN et al., 1993; ALTIERI, 1994; VANDERMEER, 1995; MATSON et al., 1997;

ALTIERI; NICHOLLS, 1999).

No entanto, tais efeitos não devem ser generalizados, podendo variar conforme a

quantidade, o tipo de adubo e o objetivo da adubação, bem como o estágio fenológico da

planta, a qualidade do substrato alimentar e a necessidade nutricional das pragas e doenças.

Efeitos pouco expressivos da adubação em relação a um mecanismo capaz de combate

eficientemente as pragas e doenças já eram esperados, pois, entre a adubação e a

fitossanidade, existe um longo caminho com inúmeras variáveis que não são totalmente

previsíveis, além da alta vulnerabilidade que o tomateiro tem a vários parasitas em função de

outras razões já abordadas, como o cultivo fora do seu habitat natural.

Foi possível explicar, através da Teoria da Trofobiose,os fatos ocorridos, tanto no caso

do oídio, como para a traça-do-tomateiro, pois, a menor concentração de nitrogênio em folhas

velhas favoreceu o ataque do oídio, diferentemente da traça-do-tomateiro que é favorecida por

tecidos com maior concentração de nitrogênio (LEITE, 2007) e com menores concentrações

de zingibereno. Em ambos os casos, houve adequação do substrato alimentar com as

exigências nutricionais do parasita em questão.

Vale relembrar que, neste trabalho, o nitrogênio foi um indicador de qualidade do

substrato alimentar, tendo em vista sua relevância tanto para a planta como para os parasitas,

porém os efeitos tratados pela Teoria da Trofobiose não devem ser exclusivamente

relacionados com o nitrogênio, mas ao estado fisiológico da planta como um todo.

65

6 CONCLUSÕES

A adubação orgânica promoveu maior desenvolvimento das plantas com menor

concentração de nitrogênio foliar.

A concentração foliar de Br, Co e Cs foi capaz de separar, durante a fase de

crescimento vegetativo do tomateiro, os tratamentos com adubação orgânica dos tratamentos

com adubação convencional.

A maior concentração de zingibereno e acil-açúcares ocorreu após a introdução da

traça-do-tomateiro na casa-de-vegetação, indicando que esses metabólitos estão ligados à

defesa do tomateiro. No entanto, um experimento com e sem a presença da traça-do-tomateiro

faz-se necessário para confirmação desse fato.

Os conceitos propostos na Teoria da Trofobiose foram adequados para explicar as

interações observadas entre a traça-do-tomateiro e o oídio com o tomateiro da cultivar Santa

Clara. Houve maior ganho de peso de lagartas da traça-do-tomateiro quando havia mais

N foliar, concordando com o seu hábito de consumo de folhas novas (terço superior das

plantas). Também houve maior severidade do ataque de oídio em folhas com menor

concentração de N foliar, concordando com a sua etologia, preferindo folhas velhas (praga do

final do ciclo de cultivo).

66

REFERÊNCIAS

ALTIERI, M. A. How best can we use biodiversity in agroecosystems? Outlook on Agriculture, Bracknell, v. 20, n. 1, p. 15-23, 1991.

ALTIERI, M. A. Bases agroecológicas para una producción agricola sustentable. Agricultura Técnica, Santiago, Chile, v. 54, n. 4, p. 371-386, 1994.

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Apêndice A - Concentração foliar média (mg kg-1 em base úmida) dos elementos químicos monitorados durante a fase vegetativa do tomateiro. Resultados estatísticos pelo teste de Duncan com 95% de confiança. Em letras maiúsculas estão os resultados entre tratamentos e em letras minúsculas estão os resultados entre épocas. ATT = anterior à traça-do-tomateiro, PTT = posterior à traça-do-tomateiro, PAC = posterior à adubação de cobertura, DAT = dias após o transplante das mudas, CO = convencional, OR = orgânico, 0 a 400 = kg de N ha-¹

Tratamentos Br

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

19,63 A a

7,85 A b

9,24 A b

CO-100

12,39 A a

2,83 C c

4,46 AB b

CO-200

9,93 A a

3,68 B c

6,37 A b

OR-0

2,06 C ns

2,12 CD ns

2,19 BC ns

OR-100

0,84 D ns

1,74 D ns

1,90 CD ns

OR-200

0,47 E a

0,93 E b

1,73 CD b

OR-300

0,43 E ns

0,63 EF ns

1,47 CD ns

OR-400

0,36 E ns

0,34 F ns

0,89 D ns

Testemunha

5,31 B a

2,62 CD b

2,15 BC b

Tratamentos Ca

ATT (41 DAT)

PTT (55 DAT)

PAC (67 DAT)

CO-0

1964 B ns

1351 ABC ns

1448 ABCD ns

CO-100

1537 B a

985 C b

905 D b

CO-200

1126 C b

1648 A a

1281 BCD b

OR-0

3840 A a

1687 AB b

1501 ABC b

OR-100

2309 A a

1465 AB b

1421 ABCD b

OR-200

2619 A a

1633 AB ab

1532 AB b

OR-300

2890 A a

1493 AB b

1668 AB b

OR-400

2582 A a

1701 A b

1814 A b

Testemunha 3048 A a 1208 BC b 976 CD b

Tratamentos Co

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

0,178 A a

0,134 B b

0,091 BC c

CO-100

0,211 A a

0,171 AB ab

0,143 AB c

CO-200

0,225 A ns

0,213 A ns

0,219 A ns

OR-0

0,115 B ns

0,045 DE ns

0,087 CD ns

OR-100

0,072 B a

0,057 CD ab

0,034 D c

OR-200

0,065 B a

0,038 DE b

0,029 D b

OR-300

0,089 B ns

0,038 DE ns

0,032 D ns

OR-400

0,051 B a

0,031 E b

0,042 D ab

Testemunha 0,210 A a 0,067 C b 0,034 D b

(continua)

74

Tratamentos Cs

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

0,0316 A a

0,0140 B b

0,0098 BC c

CO-100

0,0495 A a

0,0206 AB b

0,0186 AB b

CO-200

0,0571 A a

0,0297 A b

0,0258 A b

OR-0

0,0130 BC a

0,0071 C b

0,0073 CD B

OR-100

0,0095 CD ns

0,0053 CD ns

0,0064 CDE Ns

OR-200

0,0081 D a

0,0055 C b

0,0050 DE B

OR-300

0,0057 E ns

0,0043 CD ns

0,0049 DE Ns

OR-400

0,0056 E ns

0,0036 D ns

0,0036 E Ns

Testemunha 0,0190 B a 0,0064 C b 0,0040 DE b

Tratamentos Fe

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

16,19 A a

13,06 A b

12,97 A b

CO-100

17,99 A a

14,46 A b

13,00 A b

CO-200

17,18 A a

12,84 A b

13,93 A b

OR-0

24,11 A a

12,83 A b

13,50 A b

OR-100

20,93 A a

15,22 A b

14,66 A b

OR-200

19,57 A a

14,14 A b

15,84 A b

OR-300

30,79 A a

12,18 A b

13,77 A b

OR-400

19,14 A a

12,34 A b

18,35 A b

Testemunha 21,38 A a 12,66 A b 10,26 A b

Tratamentos K

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

4276 B a

3205 AB b

3207 A b

CO-100

4258 B a

3197 AB b

3119 AB b

CO-200

3701 D ns

3370 A ns

3428 A ns

OR-0

3780 CD a

2227 D b

2711 BC c

OR-100

4786 A a

2551 CD c

2825 AB b

OR-200

4209 B a

2910 BC b

2964 AB b

OR-300

4230 B a

2999 B b

3068 AB b

OR-400

4455 AB a

3206 AB b

3101 A b

Testemunha 4174 BC a 1907 D b 1500 C b

Tratamentos N

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

5021 B b

6617 BAC a

6195 B a

CO-100

5462 B b

6772 BA a

6784 B a

CO-200

6624 A ns

6676 BAC ns

7087 BA ns

OR-0

1441 F b

7137 A a

7309 BA a

OR-100

2289 E b

6154 BAC a

6332 B a

OR-200

3475 DC c

5159 C b

5955 B a

OR-300

3976 C b

5820 BAC a

6729 B a

OR-400

3827 C b

5251 BC a

5931 B a

Testemunha 2741 DE ns 6526 BAC ns 8398 A ns

(continua)

75

Tratamentos Na

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

55,24 BC a

26,03 C b

31,92 D b

CO-100

51,17 C a

27,37 BC b

54,25 BC a

CO-200

68,26 AB a

37,14 ABC b

87,96 A a

OR-0

53,95 BC a

35,00 ABC b

31,03 D b

OR-100

56,79 BC a

38,05 AB b

40,14 D b

OR-200

61,03 BC ns

42,75 A ns

43,12 CD ns

OR-300

78,42 A a

41,43 A b

52,06 BC b

OR-400

76,57 A a

42,39 A b

64,07 AB a

Testemunha 104,33 A a 43,05 A b 39,04 D b

Tratamentos Rb

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

3,671 D a

2,279 D b

2,039 B c

CO-100

4,177 BC a

2,533 BCD b

1,954 B c

CO-200

3,760 CD a

2,201 D b

2,003 B b

OR-0

3,086 E a

2,198 D ab

3,053 A b

OR-100

4,836 AB a

2,334 D c

2,722 A b

OR-200

4,427 BCD a

2,858 ABC b

2,898 A b

OR-300

4,231 CD a

3,061 AB b

2,903 A b

OR-400

4,473 ABC a

3,197 A b

2,919 A b

Testemunha 5,724 A a 2,429 CD b 1,740 B b

Tratamentos Sc

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

0,00099 CD ns

0,00114 A ns

0,00126 A ns

CO-100

0,00092 D ab

0,00080 A b

0,00124 A a

CO-200

0,00113 BCD ns

0,00114 A ns

0,00131 A ns

OR-0

0,00317 A a

0,00099 A b

0,00106 A b

OR-100

0,00171 AB a

0,00098 A b

0,00139 A ab

OR-200

0,00134 ABC ns

0,00162 A ns

0,00124 A ns

OR-300

0,00121 BCD ns

0,00109 A ns

0,00124 A ns

OR-400

0,00128 BCD ns

0,00097 A ns

0,00141 A ns

Testemunha 0,00212 A ns 0,00152 A ns 0,00108 A ns

Tratamentos Zn

ATT (41 DAT) PTT (55 DAT) PAC (67 DAT)

CO-0

4,723 A a

2,867 AB b

2,182 AB c

CO-100

4,948 A a

3,036 A ab

2,545 AB b

CO-200

5,028 A a

2,840 ABC ab

2,771 A b

OR-0

2,857 B ns

2,975 ABC ns

2,272 AB ns

OR-100

5,367 A a

2,648 ABC b

2,470 AB b

OR-200

5,462 A a

2,823 ABC b

2,324 AB c

OR-300

4,597 A a

2,583 ABC b

1,972 B c

OR-400

4,973 A a

2,405 BC b

2,020 B c

Testemunha 2,944 B ns 2,096 C ns 1,882 AB ns